科學(xué)家解析“割手密”種質(zhì)資源演化
來源: 中國科學(xué)報(bào) 2022-06-06 10:00:09
福建農(nóng)林大學(xué)海峽聯(lián)合研究院基因組中心教授張積森團(tuán)隊(duì)解析了甘蔗細(xì)莖野生種（又稱割手密）天然同源四倍體Np-X基因組，并利用基因組學(xué)手段系統(tǒng)闡明了細(xì)莖野生種的起源、染色體基數(shù)、基因組倍體、關(guān)鍵性狀相關(guān)基因的演化。6月3日，相關(guān)研究發(fā)表于《自然—遺傳學(xué)》。
研究人員基于高質(zhì)量的細(xì)莖野生種Np-X基因組，對(duì)分布在世界范圍內(nèi)的102份割手密材料進(jìn)行了遺傳多樣性分析。系統(tǒng)進(jìn)化樹和群體結(jié)構(gòu)分析表明，細(xì)莖野生種起源于印度北部，可以分為4個(gè)獨(dú)立演化的亞群。其中，亞群1與亞群2之間存在較弱的基因交流。
研究人員開發(fā)了一種鑒定細(xì)莖野生種染色體基數(shù)的新方法。該方法快捷簡(jiǎn)易、準(zhǔn)確高效，為甘蔗遺傳背景的鑒定提供了重要策略。此外，研究人員通過對(duì)染色體基數(shù)為x=8、9和10的細(xì)莖野生種群體進(jìn)行遺傳多樣性分析，揭示了其倍性是獨(dú)立演化的，并且x=8的群體沒有經(jīng)歷人工選擇。
通過對(duì)細(xì)莖野生種有效群體大小分析表明，細(xì)莖野生種群體在14萬~12萬年前的有效群體大小達(dá)到了最大值，而在1.4萬~0.8萬年前經(jīng)歷了群體瓶頸效應(yīng)，可能與當(dāng)時(shí)全球氣候經(jīng)歷“新仙女木”事件有關(guān)。最后，研究系統(tǒng)總結(jié)了細(xì)莖野生種群體的演化規(guī)律，并提供了遺傳背景的演化模型。
該研究為甘蔗基因組輔助育種奠定了重要的理論基礎(chǔ)，將推動(dòng)甘蔗種質(zhì)資源應(yīng)用。
記者溫才妃
標(biāo)簽： 種質(zhì)資源
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