作物所花生研究團隊完成花生栽培種基因組測序在線發(fā)表于Molecular Plant期刊
近日,作物研究所花生研究團隊牽頭完成了花生栽培種“伏花生”的全基因組測序和基因功能分析,揭示了花生起源進(jìn)化和油脂改良的分子機制。相關(guān)研究成果以“Sequencing of cultivated peanut, Arachis hypogaea, yields insights into genome evolution and oil improvement”為題于3月21日在線發(fā)表于國際著名學(xué)術(shù)期刊《Molecular Plant》(全文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205219300966)。作物所花生團隊陳小平、魯清、劉浩、洪彥彬和河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子所張嘉楠為該論文的共同第一作者,梁炫強研究員、劉仲健教授、Rajeev Varshney教授和Andrew Paterson教授為共同通訊作者。
花生是世界上重要的油料和經(jīng)濟作物。花生栽培種 (Arachis hypogaea L.) 起源于南美洲,推測是通過兩個二倍體野生種A. duranensis (AA, 2n=20) 和 A. ipa?nsis (BB, 2n=20)自然雜交后再經(jīng)過染色體加倍形成的異源四倍體(AABB, 2n=4x=40)。由于栽培種花生基因組的復(fù)雜性,對其基因組進(jìn)行遺傳解析成為國際花生研究的挑戰(zhàn)。作物所花生研究團隊基于前期對兩個二倍體野生種A. duranensis(PNAS, 2016, 113:6785-6790)和 A. ipa?nsis(Front Plant Sci, 2018, 9:604)基因組測序的經(jīng)驗,以我國花生地方品種伏花生(Fuhuasheng)為材料,結(jié)合二代和三代測序數(shù)據(jù)、BioNano以及高密度的遺傳圖譜等多種技術(shù)和手段,成功組裝出了四倍體栽培種花生的20條染色體(10條A基因組和10條B基因組)。
花生栽培種基因組測序的完成為花生油脂代謝等相關(guān)研究提供了豐富的候選基因資源,有助于花生遺傳改良和遺傳多樣性研究。對栽培種花生基因組的解碼和相關(guān)生物學(xué)問題的解析,有望加速花生從傳統(tǒng)的遺傳改良研究進(jìn)入邁入基因組輔助育種階段,為培育更加高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)的花生新品種奠定基礎(chǔ)。