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:中国农科院作科所牵头绘制中国豌豆基因组高质量精细物理图谱
首页> 光明科普云> 农业农村频道> 三农看点 > 正文

中国农科院作科所牵头绘制中国豌豆基因组高质量精细物理图谱

来源:光明网2022-09-23 15:40

  豌豆是粮菜饲绿肥兼用的北方一年生和南方越年生冷季食用豆类作物,具有丰富的营养价值和显著的生态优势,在世界范围内广泛种植。

  自孟德尔发现遗传定律以来,豌豆作为遗传研究的模式植物,受到了学界和公众的广泛关注。然而,豌豆基因组非常大,组装起来相当复杂,豌豆高质量基因组精细物理图谱一直未能完成,严重阻碍了豌豆的理论和应用研究。

中国农科院作科所牵头绘制中国豌豆基因组高质量精细物理图谱

  这一难题如今得以突破。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联合国内外多家合作单位,成功绘制了中国豌豆基因组高质量精细物理图谱,构建了栽培和野生豌豆泛基因组,解析了豌豆基因组进化特征、群体遗传结构,为揭示豌豆起源驯化,以及基因挖掘、种质创新、育种改良提供了宝贵资源及数据支撑。相关研究成果于9月22日以长文的形式在线发表在《自然遗传学(Nature Genetics)》杂志上。

  该研究团队利用中国豌豆主栽品种“中豌6号”,基于多种先进测序技术,整合优化多种组装策略,提供了显著改进的豌豆高质量精细物理图谱和注释。中豌6号基因组组装大小约为3.8 Gb,综合多种基因组组装评估方法,一致证明该基因组在复杂重复区域和转座子连续性、准确性和完整性方面都有优异表现。

  研究人员还揭示了118 个栽培和野生豌豆种质的基因组变异式样,解决了长期以来关于豌豆属物种划分的争议,证明了埃塞俄比亚豌豆是与野生豌豆和栽培豌豆不同的独立物种,为豌豆起源驯化提供了新的见解。研究分析鉴定出了 25 个与12个豌豆重要农艺性状相关的数量性状位点(QTLs),还发现了两个先前已知的控制粒型(圆粒/皱粒)和株高(高/矮)的孟德尔基因R 和Le,以及一个与荚型(硬荚/软荚)相关的候选基因。

中国农科院作科所牵头绘制中国豌豆基因组高质量精细物理图谱

  同时,研究构建了包含 116 个栽培和野生豌豆种质的泛基因组,聚类生成了112,776个泛基因簇,在豌豆属下不同物种之间显示出差异显著的存在/缺失变异(PAV)模式和功能富集,其中,野生豌豆和埃塞俄比亚豌豆中特有的泛基因显示出明显不同的功能富集,表明它们在未来作为豌豆育种资源的重要潜力。

  该成果的发表恰逢孟德尔诞辰200周年,豌豆高质量参考基因组和泛基因组的发布,拓宽了我们对豌豆巨大基因组背后遗传学的了解,为豌豆种质资源和育种改良研究提供了宝贵的基因组资源。

  作科所杨涛副研究员和刘荣助理研究员、中科院微生物所骆迎峰副研究员和胡松年研究员以及山东省农科院农作物种质资源研究所王栋助理研究员为论文的共同第一作者。作科所宗绪晓研究员、中科院微生物所高胜寒特别研究助理、山东省农科院农作物种质资源研究所丁汉凤研究员、国际半干旱热带作物研究所和澳大利亚默多克大学Rajeev K Varshney教授为论文的共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、食用豆现代产业技术体系、作物种质资源保护和中国农业科学院创新工程等项目的支持。(光明网记者 宋雅娟)

[ 责编:肖春芳 ]
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

  • 乡村“跑腿员” 把过年的“牵挂”送回家

  • 精细服务让春运出行更顺畅

独家策划

推荐阅读
装上智能仿生手,截肢患者可以轻松拿起水杯喝水;高位截瘫患者用意念移动电脑光标,操控轮椅,指挥机器狗取外卖……
2026-02-13 09:50
凌晨2时,南昌西动车组运用一所检修库内灯光如昼。“接触网已断电,安全措施准备完毕,申请登顶!”确认许可后,国铁南昌局电务段南昌西车载设备车间工长曹准与工友一前一后登上动车组车顶,对北斗天线进行全面“体检”。
2026-02-13 09:45
近日,广西涠洲岛海域发生渔船撞击布氏鲸事件,鲸鱼受伤的画面令人揪心。虽然撞鲸的并非观鲸船,但这起事件也给正处于旺季的观鲸游敲响警钟——负责任地观鲸,有边界地亲近,人与自然和谐共生图景才能真正长久。
2026-02-13 09:43
核光钟通过真空紫外激光诱导原子核跃迁,具备更高精度与强抗干扰能力,且可实现便携化应用。但研制核光钟的道路上的一个核心瓶颈,是无法研制出能激发核跃迁的连续波激光光源。
2026-02-13 09:42
2021年,王勤团队开始研发低成本、适用于牧场环境的马匹体形自动测定设备。王勤团队搜集了全球90个马群体、近40个品种的基因组信息,构建了包含2000多个个体的参考面板——这是目前全球规模最大的马基因组参考数据库。
2026-02-13 09:36
一纸锦旗山水间,杏林春暖绿意长。
2026-02-12 11:01
金星与地球大小相近,同样诞生于太阳系内侧,却有着截然不同的命运。
2026-02-12 09:41
科技部十司相关负责同志解读《调查处理规定》。
2026-02-12 09:38
《细胞》封面:猕猴屏状核细胞分类与全脑联接图谱。在当前脑图谱大科学计划研究目标迈进绘制非人灵长类介观脑图谱的关键阶段,中国科学家仍在进一步集聚全球力量,持续扩大“朋友圈”。
2026-02-12 09:25
据悉,在战略上,植物星球计划还将整体提升全球生物多样性保护和实现碳中和的生态能力,构建植物科学领域全球大科学命题国际合作的新格局。
2026-02-12 09:17
马年将至,作为一种兼具力量与速度的动物,马正受到格外的关注。
2026-02-12 09:12
工业和信息化部等五部门近日印发《关于加强信息通信业能力建设支撑低空基础设施发展的实施意见》。加强监管能力体系建设,规划无人机专用号段,推动“一机一码一号”能力建设,探索标识解析在无人机领域的应用,形成无人机通信资源精细化管理。
2026-02-11 09:25
全球森林逐渐被快生树木主导,而稳定生态系统的慢生树种正在消失。“我们关注的是极为独特的物种,它们主要集中在生物多样性丰富、生态系统联系紧密的热带和亚热带地区。“此外,在现在和未来受到干扰的地区,非本地物种可能会加剧对光、水和养分的竞争,从而使本地树木更难生存。
2026-02-11 09:32
中国科学院动物研究所研究员王红梅带领的“灵长类胚胎发育的规律解析与体外模拟团队”,用27年的接力攻坚,把灵长类早期胚胎发育这个看不见、摸不着的“黑匣子”,变成了清晰可见的“生命剧本”。
2026-02-11 09:32
截至1月28日,“横竖都是世界第一”的贵州花江峡谷大桥累计接待游客突破130万人次,通行车辆超20万辆次,持续为区域发展注入新动能。大桥带来的发展溢出效应令人瞩目,而深入大桥肌理探查,你会发现,支撑起这座庞然大物的每根细钢丝,全部都是“中国造”。
2026-02-11 09:31
针对常见的饮食误区,杨爱明特别提醒,不建议采用“不吃主食”或“用水果代替主食”的方法来控制体重。对于肠胃功能较弱的人群,应避免过冷、过烫、过辣、过咸食物的刺激,切忌暴饮暴食,并尽量保持规律的进餐时间,以防加重原有胃肠问题。
2026-02-11 09:24
近日,市场监管总局(国家标准委)批准发布《中医体质分类与判定》推荐性国家标准。
2026-02-10 09:44
聚集相关企业300余家,机器人产业链规模超百亿元……北京亦庄,为何扎堆这么多机器人企业?
2026-02-10 09:42
“十四五”时期,我国全社会研发经费投入年均增长10%,研发经费投入强度提高0.44个百分点。
2026-02-10 09:41
日前,我科研团队在国际学术期刊《科学》发表论文《多尺度泛基因组图谱赋能混合倍性甘蔗的基因组解析》,为甘蔗高产优质育种提供了全新“基因资源地图”与核心分析工具。
2026-02-10 09:34
加载更多