中國科學(xué)家“繪出”大豆最全基因組圖譜

我國科學(xué)家“繪出”大豆最全基因組圖譜

新華社北京6月18日電(記者董瑞豐)用一個(gè)全新的基因組圖譜，“打包”不同大豆的主要優(yōu)點(diǎn)，呈現(xiàn)大豆幾乎所有的遺傳信息——我國科學(xué)家近日在大豆基因組研究方面取得重大進(jìn)展，有望為大豆的育種改良按下加速鍵。北京時(shí)間17日，國際知名學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》在線發(fā)表了這一成果。

此次研究中，中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)的科研團(tuán)隊(duì)首先對(duì)來自世界大豆主產(chǎn)國的2898個(gè)大豆種質(zhì)材料進(jìn)行了深度重測序和群體結(jié)構(gòu)分析，精心挑選出26個(gè)具有代表性的大豆種質(zhì)材料，包括3個(gè)野生大豆、9個(gè)農(nóng)家種和14個(gè)現(xiàn)代栽培品種。

隨后，科研團(tuán)隊(duì)利用最新組裝策略，對(duì)這26個(gè)大豆種質(zhì)材料進(jìn)行基因組從頭組裝和精確注釋，構(gòu)建了高質(zhì)量的圖形結(jié)構(gòu)泛基因組。這是一種新型的基因存儲(chǔ)形式，包含大豆幾乎所有的遺傳信息，囊括了一些重要品種獨(dú)特的基因結(jié)構(gòu)變異。后者可以幫助解析大豆種皮的亮度、顏色變化等重要農(nóng)藝性狀的調(diào)控機(jī)制。

論文通訊作者、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員田志喜介紹，該研究首次在植物中實(shí)現(xiàn)了圖形結(jié)構(gòu)泛基因組的構(gòu)建，對(duì)大豆基因的測序質(zhì)量更高、還原程度更精準(zhǔn)、包含的遺傳多樣性更充足。該基因組和相關(guān)2898個(gè)種質(zhì)材料遺傳變異的發(fā)布，將有力推進(jìn)大豆分子設(shè)計(jì)育種。

傳統(tǒng)研究通常利用單個(gè)基因組來獲取一個(gè)物種的遺傳信息。由于不同個(gè)體間存在遺傳變異，單個(gè)基因組很難囊括該物種所有遺傳信息。構(gòu)建囊括物種所有遺傳信息的泛基因組，既是前沿科學(xué)挑戰(zhàn)，也有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。

相比其他主糧作物，我國大豆的平均單產(chǎn)在過去數(shù)十年間沒有明顯突破。要提高大豆的基礎(chǔ)研究和分子設(shè)計(jì)育種水平，需要能夠代表不同大豆種質(zhì)材料的全新基因組資源。