本報(bào)訊(通訊員李穎)中國(guó)農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所副所長(zhǎng)黃三文領(lǐng)導(dǎo)國(guó)際團(tuán)隊(duì),構(gòu)建了番茄的變異組圖譜。該國(guó)際團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)360份番茄種質(zhì)全基因組的分析,發(fā)掘了1100多萬(wàn)個(gè)SNP標(biāo)記,重建了番茄馴化和育種的基因組學(xué)歷史,奠定了番茄全基因組設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)。最新研究成果于10月13日在線發(fā)表于《自然·遺傳學(xué)》雜志。
番茄是世界范圍內(nèi)第一大蔬菜作物,在科研上也是植物遺傳、發(fā)育和生理研究的重要模式系統(tǒng)。黃三文介紹,食用的大果栽培番茄是由野生番茄馴化而來(lái),果重是其祖先的100多倍。通過(guò)群體遺傳學(xué)分析,研究人員發(fā)現(xiàn)番茄經(jīng)歷了從野生醋栗番茄形成櫻桃番茄,最終成為大果栽培番茄的兩步馴化過(guò)程。
本研究運(yùn)用了群體分化這一分析算法,發(fā)現(xiàn)了第五號(hào)染色體是決定鮮食番茄和加工番茄差異的主要基因組區(qū)域,此區(qū)域含有多個(gè)控制番茄可溶性固形物和果實(shí)硬度的基因,這些基因賦予了加工番茄顯著的特征。此外,通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析,研究人員此次還發(fā)現(xiàn)了決定粉果果皮顏色的關(guān)鍵變異位點(diǎn),此位點(diǎn)的變異導(dǎo)致SlMYB12基因啟動(dòng)子區(qū)域的缺失,進(jìn)而影響該基因的表達(dá),從而使得成熟的粉果番茄果皮中不能積累類黃酮。
研究發(fā)現(xiàn)番茄的馴化和野生基因的導(dǎo)入共導(dǎo)致了約25%的基因組區(qū)域基本被固定,嚴(yán)重限制了番茄的進(jìn)一步改良。番茄變異組圖譜的繪就,為打破馴化和導(dǎo)入帶來(lái)的連鎖累贅、進(jìn)一步提高育種效率提供了知識(shí)基礎(chǔ)。
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