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

  • 天安门下半旗悼念朱镕基同志

  • 浙江诸暨:乡村传统建筑变身特色文化空间

独家策划

推荐阅读
5天赛程,51个项目,1301场比赛……日前,记者从北京市政府新闻办公室获悉,第二届世界人形机器人运动会将于8月22日在国家速滑馆“冰丝带”开幕。
2026-08-18 10:14
8月15日,承载着亿万公众对良好生态环境期盼的《中华人民共和国生态环境法典》开始施行,标志着我国生态环境保护迈入“法典化”时代。生态环境法典有哪些亮点和创新?如何做好法典的学习、宣传与实施工作?
2026-08-18 10:11
一系列政策“组合拳”为智能农机从研发到应用构筑了全链条支持体系,为现代农业注入强劲动力。
2026-08-18 10:10
今年上半年,我国新能源和可再生能源发展总体保持平稳态势,可再生能源发电装机达24.55亿千瓦,占全国电力总装机的60.7%,其中风电光伏发电装机(约19.5亿千瓦)占比接近一半,太阳能发电装机与燃煤发电装机基本持平。
2026-08-18 10:06
在国际标准组织量子技术联合技术委员会(IEC/ISO JTC3)第五次全体会议期间,我国牵头的多项量子技术国际标准提案取得积极进展。
2026-08-18 10:02
业界普遍认为,人形机器人将成为继计算机、智能手机、新能源汽车之后的下一代颠覆性产品。
2026-08-18 07:09
脑机接口、空中“飞的”、量子通信……今天的安徽,前沿科技早已褪去“高冷”,不断向下扎根,托起民生幸福。”  
2026-08-17 10:13
记者张胜日前从生态环境部获悉,当前我国已基本建成覆盖全面、要素齐全、布局合理的国家监测网络,共布设各类国控监测站点5.8万个,8颗生态环境卫星组网运行。这位负责人表示,面向“十五五”,生态环境部将聚力打造“全域感知、人机协同、自主可控、智能高效”的国家监测网络2.0版本,支撑美丽中国建设取得新的重大进展。
2026-08-17 10:12
理想的钙钛矿太阳能电池须至少满足两个要求——效率要高,还得用得久。“等离子体驱动的界面重构,突破了传统气相、液相、固相钝化方法在可控性、大面积均匀性上的限制,为未来高性能钙钛矿光伏组件产业化制备提供了重要技术参考。正因如此,科学家才将它定为未来光伏技术的重要候选活性层材料之一。
2026-08-17 10:12
记者从安徽农业大学获悉,8月16日,在广西南宁召开的第32届全国大豆科研生产研讨会上,该校王晓波教授代表研发团队发布了大豆领域垂直大模型“丰菽”2.0。
2026-08-17 10:11
2025年秋,南宁五象新区新兴科技园,一所由桂林电子科技大学牵头联合香港科技大学、香港科技大学(广州)等高校共建的“广西人工智能学院”正式开学。学院将充分利用广西面向东盟的独特区位优势,加快与更多东盟国家高校共建人工智能联合实验室,推动人工智能技术普惠发展,助力将中国-东盟国家人工智能应用合作中心建设成为双方人工智能合作的“第一站”。
2026-08-17 10:11
一台能扛17级超强台风的漂浮式风机,究竟是如何造出来的?关键零部件怎样实现全部国产化?记者日前走进位于浙江省温州市的金风科技温州深远海风电零碳总部基地总装车间,
2026-08-14 03:55
13日,我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都号”以深圳为母港正式首航。该轮全长323.6米,总吨位13.62万吨,停靠于深圳国际邮轮母港一号泊位。
2026-08-14 03:55
13日,国家石油天然气基础设施重点项目——连云港至仪征原油管道工程连云港至淮安段(以下简称“连仪管道连淮段”)投产一次成功。
2026-08-14 03:55
当前,新一轮科技革命和产业变革加速演进,全球科技竞争呈现体系化、全链条博弈特征,核心技术攻坚成为竞争焦点。近年来,我国科技创新投入持续增长、创新实力稳步提升。
2026-08-14 03:55
水深超过6000米的深渊是地球最深处最极端的环境,一度被视为“生命禁区”,但其中也有微生物“绿洲”。
2026-08-14 03:55
全球人工智能治理已进入深水区
2026-08-14 04:40
在技术层面,根据信号采集方式的不同,脑机接口可分为非植入式与植入式两大类。从科幻场景落地现实应用,脑机接口的研发初衷并非打造“超人”,而是帮助残障病患重建行动与交流能力。
2026-08-13 09:48
2025国际数字能源展上的深圳虚拟电厂管理中心展区。国家能源局公布的数据显示,截至2025年底,全国已建成470个虚拟电厂项目,实测最大调节能力1685万千瓦,形成全球规模领先的虚拟电厂集群。
2026-08-13 09:46
深远海风电开发,输电是关键一环。亚洲首个采用柔性直流输电技术送出的海上风电项目——三峡新能源江苏如东800兆瓦海上风电项目近日交出答卷:截至8月11日,累计发电量突破100亿千瓦时。
2026-08-13 09:44
加载更多