点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:科学家揭示赤小豆高质量基因组及性状遗传解析
首页> 光明科普云> 科普中国智惠农民> 农科前沿 > 正文

科学家揭示赤小豆高质量基因组及性状遗传解析

来源:光明网-科普中国2022-10-08 13:46

  日前,中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利用创新团队牵头国内外多家单位完成了饭豆高质量基因组组装和解析,揭示了其进化地位,解析了群体遗传多样性和遗传结构,鉴定出多个重要性状主效位点和候选基因,发掘了一批优异潜在育种亲本材料,对未来饭豆育种改良提供重要参考,同时也为豇豆属其他作物的育种研究提供优异基因资源。相关研究成果在《自然通讯(Nature Communications)》上以长文形式发表。

  饭豆,俗称赤小豆、米豆、爬山豆,是豇豆属中的一个栽培种。与近缘种绿豆、小豆、豇豆等相比,饭豆具有高产、高抗病虫、耐逆性好等更多优势,是有效应对气候变化却在现代农业生产中被忽视的潜力作物。饭豆还具有健脾去湿、消肿利尿等药用价值,是传统中药的组成部分。但是,作为小众豆种,饭豆是典型的“亚洲作物”,主要分布在中国南方及东南亚各国,遗传育种研究也相对落后。研究表明,大部分饭豆地方品种光温反应敏感,且有蔓生、炸荚等不利因素,严重影响该作物的大面积生产及引种利用。目前我国饭豆种质资源保存量有3000份左右,位居世界第一。这些种质资源中优异基因的发掘和利用,将对饭豆及其近缘种的品种选育具有重要的推动作用,然而由于缺乏饭豆高质量基因组和精细物理图谱,阻碍了其重要性状的遗传解析和优异基因的进一步挖掘利用。

科学家揭示赤小豆高质量基因组及性状遗传解析

饭豆高质量参考基因组及其基因组特征分布

  研究团队组装出迄今为止连续性最高的豇豆属基因组(525.6 Mb),注释出26736个高置信度蛋白质编码基因。基于440份地方品种全基因组重测序,将饭豆资源分为三个遗传组,即南亚和东南亚组,中国南方组和中国北方组。其中南亚和东南亚组的遗传多样性最丰富,从全基因组水平支撑了南亚和东南亚地区为饭豆起源地的假说。研究人员还从饭豆对光周期变化较为敏感的特性入手,分析了不同地理组之间的遗传分化,鉴定出三个在高、低纬度区的开花期形成显著差异的主效QTL和候选基因(PRR3b,FT,FUL),可以作为培育广适性品种的高效分子标记。此外,基于两年两点的粒长、百粒重等数据分析,发现了一个引起粒长和粒重增加的主效QTL(CYP78A6)。

  此外,针对产量相关性状,研究鉴定到一个位于TFL1基因第一个外显子上的2-nt缺失,使TFL1基因翻译提前终止。其中具有纯合2-nt缺失的32份地方种全部来自中国中南部的湖北、湖南、重庆、贵州和广西相邻五省,且与其他地方中遗传分化明显,表明这32份种质大约200年前受到了当地农民的选择或改良,可以作为未来育种的优良亲本材料。

  据了解。饭豆高质量参考基因组的组装、地方品种变异图谱的构建及开花期、生长习性及产量相关性状等基因发掘,为饭豆进化分析、种质创新和育种改良等,为研究豇豆属进化提供了重要借鉴和宝贵资源,也为探索饭豆起源驯化和重要性状基因克隆奠定了基础。(记者 武玥彤)

[ 责编:姜楠 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 解放军驻澳门部队举行第十九次军营开放活动

  • 新疆为保护世界级非遗《玛纳斯》的立法正式实施

独家策划

推荐阅读
第137届广交会第三期“美好生活”5月1日开幕,12043家企业参展。
2025-05-01 17:55
BEST装置,紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置。
2025-05-01 17:52
杨永修有多个头衔,“全国五一劳动奖章”获得者、“中国青年五四奖章”获得者、全国技术能手、中国一汽首席技能大师……五一前夕,他被授予“全国劳动模范”荣誉称号。
2025-05-01 17:41
“当患者因我们的药多了一份生活的希望,那所有辛苦的日夜就有了意义。”贝达药业股份有限公司质量工程师高娅琴在接受采访时说道。
2025-05-01 17:40
21世纪初始,随着城镇化的发展,全国各地的建筑高度被一再打破。如何在保证超高建筑结构安全的同时提高建造效率,成为业界亟待破解的难题。
2025-05-01 17:32
美国的政策变化不仅影响本国科研,也导致许多国际科研项目中断或面临中断风险,对全球科研合作造成重大伤害。
2025-05-01 17:28
“对服装面料而言,防水和透气本是矛盾体,但我们采用高分子膜贴合技术,做到了既防水又透气。包括上述小程序在内,柯桥织造印染产业大脑已集成190多个应用,入驻企业4000多家,注册工程师11万多人,接入生产核心设备3万多台套。
2025-04-30 09:00
轻舟,顾名思义,以个头小、重量轻为最大特点。轻舟货运飞船副总设计师吴会英告诉记者,轻舟重量约5吨,目前的上行运力为1.8吨以上,下行为2吨。装载容积约9立方米,货物舱的体积为27立方米,可搭载航天员生活物资、科学实验设备、科学载荷等。
2025-04-30 05:10
4月29日4时10分,我国在文昌航天发射场使用长征五号乙运载火箭/远征二号上面级,成功将卫星互联网低轨03组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2025-04-30 05:10
近日,我国天都一号通导技术试验星成功完成白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,在国际上首次打破地月空间卫星激光测距仅能在夜晚作业的时间限制,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
2025-04-30 05:10
搭载该模型的AI手机、智能屏幕、陪伴机器人“AI智伴小熊”等产品,为用户带来更加个性化、智能化的生活体验。
2025-04-30 09:04
(夏婷,中国科协创新战略研究院创新环境研究所副所长、副研究员)
2025-04-29 12:58
北京正推进“超高清入户行动”,推进有线电视超高清机顶盒全面置换,“计划于6月底完成标清机顶盒的置换目标”。
2025-04-29 09:10
脂肪组织中隐藏着一群脂肪细胞祖细胞,它们负责制造新的脂肪细胞。更令人惊讶的是,随着年龄的增长,APC还会进化成一种更为强大的“超级工匠”——年龄特异性定型前脂肪细胞(CP-A)。
2025-04-29 09:51
近日,中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所(以下简称“质标所”)农业环境污染物研究室成功研发出全球首套面源污染智能监测系统。
2025-04-29 09:50
一位老人站在秧田里,大喊一声“拔秧哦”,弯腰拔起第一把秧苗。众人齐声应和,大声喊:“风调雨顺,五谷丰登。”秧田里,一排人将秧苗拔起,担到打过格子的稻田里,整整齐齐插好。
2025-04-29 06:30
2024年,全国生态环境质量持续改善,环境安全形势保持稳定,公众生态环境满意度达91.24%,连续4年超过90%。
2025-04-29 09:07
把青春奋斗融入党和人民事业,青春才会绽放绚丽光彩。
2025-04-29 09:28
加载更多