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

  • 做好应急抢险举措 应对台风“巴威”影响

  • 车手、蜂农与游客共赴一年花期之约

独家策划

推荐阅读
正午时分,天山北坡日头正烈。新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州奇台县老奇台镇二畦村,种植户张国安又下地了。
2026-07-13 10:02
“始终坚持生态优先、绿色发展”,是青海发展的根本遵循。
2026-07-13 10:02
时隔9年,中国超算重返世界第一!不久前举行的国际超算大会上,国家超级计算深圳中心发布新一代“灵晟”超算系统,实测持续性能达到2.19EFLOPS(百亿亿次/秒),成为世界首台持续性能超2EFLOPS的超算系统。
2026-07-13 10:01
广东深圳海滨中学篮球场上,一名青年在运动中突然倒地昏迷,出现心脏骤停,在场的师生迅速使用AED(自动体外除颤器)对青年实施心肺复苏,挽救了青年的生命。
2026-07-13 10:01
习近平总书记在全国生态环境保护大会上指出,“要站在人与自然和谐共生的高度谋划发展”。生态环境法典将“人与自然和谐共生”从政治宣示转化为法律语言,从价值理念转化为制度规范。
2026-07-13 09:43
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上强调,“十五五”时期是科技强国建设的关键攻坚期。必须抓住历史机遇,迎接时代挑战,加快推进高水平科技自立自强,向着到2035年建成科技强国的目标坚定迈进,扎扎实实以科技创新支撑和引领中国式现代化。
2026-07-10 09:45
围棋长期被视为高度依赖经验、直觉和审美判断的领域,棋手通过棋谱、布局、定式、手筋和长期对局积累对“好棋”的理解。这类进展的意义,不只是“提高实验效率”,更深层的变化在于,它改变了科学发现中“候选对象”生成的方式。
2026-07-10 09:43
丁烈云认为,面向工程难题,要用工程理论支撑技术突破,打通“工程科学—工程技术—产业应用”完整链条,让前沿科技真正服务于社会。针对高端装备制造转型升级痛点,中国工程院院士郭东明系统阐释了高性能制造的全新发展理念。
2026-07-10 09:41
在9日举行的两院院士大会上,我国石油地质与勘探专家邱中建院士荣获第十六届光华工程科技奖成就奖,高性能精密制造专家郭东明院士等39人荣获光华工程科技奖。
2026-07-10 09:40
人民大会堂万人大礼堂的巨大天幕上,灯光璀璨,熠熠生辉;礼堂内,中国科技界的杰出代表们,肩负全国科技工作者的重托,济济一堂、共襄盛会。
2026-07-10 09:39
水的氢键强度及动力学过程全量子效应研究:在一滴水中探寻物理之美 在王恩哥看来,物理学研究有一个很大的特点,就是它能把复杂的事情简单化,并且抓住其中最本质的问题——这就是物理学的魅力所在。
2026-07-09 09:51
而这一切的起点,要回到半个世纪前——在中国科学院物理研究所那间废弃的鸡舍里,陈立泉铺开了这张后来冠绝全球的“电动”蓝图。自1981年起,在中国科学院的持续支持下,实验室瞄准真正实用的锂电池,牵头组织并承担了一系列国家重大项目。
2026-07-09 09:51
谈及荣获国家最高科学技术奖,贲德谦虚地说:“这不是我个人的奖,而是所有‘雷达人’的荣誉。从原理探索到技术攻关再到雷达建造,10余载春秋,为了研制代号“7010”的远程相控阵雷达,贲德与团队闯过了一个又一个难关。
2026-07-09 09:50
发展数智经济,通过促进科技创新和产业创新深度融合培育新质生产力。为此,笔者建议,应从要素供给、产业融合、创新转化和制度保障四个方面发力,把数智经济的技术势能转化为新质生产力的发展动能。
2026-07-09 09:50
耄耋之年,她坐着轮椅来到采访室,一身深蓝素装,神情温和。她,就是“七一勋章”获得者、中国工程院院士、中南大学教授钟掘。1960年,钟掘毕业后来到岳麓山下的中南矿冶学院,一头扎进被人称作“傻大黑粗”的冶金机械行业。
2026-07-09 09:49
中国科协第十一次全国代表大会是在“十五五”开局之年召开的一次重要会议,是科协系统和广大科技工作者的一次盛会。实践充分证明,我国科技工作者始终胸怀祖国、服务人民、勇攀高峰、敢为人先,不愧为党和国家充分信赖的优秀队伍和建设科技强国的中坚力量。
2026-07-09 09:49
从安装智能芯片的比赛用球,到协助裁判的视频技术,再到支持百万球迷转运的中国列车……这支“中国队”被美国消费者新闻与商业频道誉为世界杯供应链“不可或缺的一环”。
2026-07-08 10:08
7月7日是小暑节气,恰逢年度“最小太阳”现身天宇。当日凌晨2时左右,地球过远日点,这是一年中地球距离太阳最远的位置,这天观测到的太阳视直径为全年最小。
2026-07-08 10:06
近日,西南石油大学新能源与材料学院光伏材料与技术科研团队传出好消息:其研发的小尺寸超高效叠层太阳能电池光电转换效率接近35%,大幅超越常规太阳能电池的光电转换效率。
2026-07-08 10:04
目前,大连海事大学已与72家行业单位建立联合培养,共建162个专业实践基地、4个工程技术中心,聘任600余名企业导师,真正实现“工程出题、校企共答、产业阅卷”。
2026-07-08 09:52
加载更多