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科研人员绘制出陆地棉和海岛棉的参考基因组

2018-12-05 08:54来源:新华网

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  新华社武汉12月4日电(记者李伟、俞俭)解码棉花基因组能深入了解棉花种的起源进化及棉花重要农艺性状形成的遗传基础,华中农业大学棉花遗传改良团队联合海外研究团队,共同解析了异源四倍体栽培种陆地棉和海岛棉的参考基因组序列,为棉花基因组进化和功能基因研究提供了重要参考。国际权威期刊《自然-遗传学》3日在线发表了这一最新研究成果。

  陆地棉和海岛棉是当前棉花生产上主要使用的两个异源四倍体栽培种,陆地棉产量高,适应性强,海岛棉的产量低,但是其纤维品质比陆地棉优。虽然两个棉花的基因组草图已经发表,但是由于组装质量和完整性不高,究竟哪些基因组片段控制海岛棉优异纤维品质的形成等一直不清楚。

  为了得到精细的基因组序列,这项研究利用第三代测序技术、光学图谱技术和染色质高级结构捕获技术进行联合组装。与此前最新发表的基因组草图相比,这项研究组装的基因组序列,在连续性和完整性上有极大提高,陆地棉基因组、海岛棉基因组的连续性分别提高了55倍、90倍。

  华农棉花遗传改良团队负责人张献龙教授介绍,这项研究成功组装了高度重复的基因组区域,通过比较两个棉花四倍体种的基因组,发现二者存在大量的结构变异。两个异源四倍体栽培种各有26对染色体,研究发现,两个棉花种的14条染色体之间存在染色体臂内和臂间的大片段倒位现象,也就是说“两个棉花种之间基因组差异很大”。

  为了基于棉花基因组的纤维遗传改良研究,科研人员还对陆地棉和海岛棉之间的遗传导入系材料进行基因组分析,鉴定了13个控制纤维品质的遗传位点,探究了遗传位点的表达调控机制。这项研究为今后通过海岛棉改良陆地棉的种间渐渗育种提供了参考。

[责编:张佳兴]

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