日前,上海師範大學王全華研究團隊團隊在菠菜基因組研究領域取得了一項重大標誌性研究成果,聯合康奈爾大學Boyce Thompson研究所(BTI)費章君教授課題組等多家科研機構,完成了新一代菠菜基因組精細圖譜繪製、重要農藝性狀遺傳基礎和菠菜馴化歷史的解析。
菠菜富含維生素和礦物質元素等營養物質,是重要的葉用蔬菜,我國作為世界上最大的菠菜生產和消費國,栽培面積逐年增加。
上師大該團隊一直致力於菠菜種質資源的收集、評價與創新利用和重要性狀關鍵基因的挖掘與基因組學研究,聚焦菠菜核心種質資源體系、菠菜抗逆及優良品質的分子機制和雌性系育種技術的研究,先後選育‘滬菠’系列菠菜新品種8個,累計推廣面積10000畝以上。
日前,團隊在菠菜基因組研究領域又取得了一項重大標誌性研究成果。
12月13日,該研究成果以“基因組解析揭示菠菜的馴化和農藝性狀的遺傳基礎”(Genomic analyses provide insights into spinach domestication and the genetic basis of agronomic traits)為題在《自然·通訊》(Nature Communications)雜誌線上發表。
菠菜基因組測序與藜科祖先核型的重建與進化分析
該研究採用PacBio三代測序與Hi-C三維基因組聯合分析,完成了全新一代菠菜高質量染色體規模參考基因組,組裝的基因組高度準確、完整和連續,基因組組裝大小894.3 Mb,contigN50提高到23.8 Mb,約98.3%的基因組序列被錨定和排序在6條菠菜染色體上,是迄今為止最高質量的菠菜基因組序列圖譜。
在此基礎上,對305個栽培和野生菠菜種質資源開展了基因組變異分析,利用全基因組關聯分析(GWAS)剖析了菠菜重要農藝性狀的遺傳變異結構,挖掘出菠菜控制霜黴病抗性、草酸含量、耐抽薹和株型等性狀的關鍵候選基因位點,揭示了栽培菠菜遺傳多樣性形成的分子機制。
透過進化和馴化分析,系統解析了菠菜染色體的形成與進化歷史,揭示了人工選擇在菠菜重要農藝性狀形成進化中的重要作用,為菠菜功能基因組深入研究、優異基因資源的利用等菠菜遺傳育種研究提供了重要資料支援,具有重要現實意義和科學理論價值。
來源:周到上海