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中国农科院郑果所破解桃分子进化遗传机制

2019-03-01 08:56:47来源:农民日报作者:李丽颖编辑:xwbj3
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  近日,中国农业科学院郑州果树研究所王力荣团队与华中农业大学郭文武教授、美国康奈尔大学BoyceThompson研究所费章君教授合作完成了基于480份桃全基因组重测序解析桃育种历史的研究成果。该研究揭示了桃驯化和改良的基因组印记,阐明了桃果实大小和风味性状的分子演化机制,为桃全基因组选择育种提供了支撑。相关研究成果在线发表在《基因组生物学(GenomeBiology)》上。

  桃起源于我国,种质资源丰富。该研究团队对480份野生和栽培桃样本进行了全基因组重测序,涵盖了国家桃种质圃(郑州)1410份种质95%以上的遗传多样性,构建了迄今为止世界上最大的桃变异组数据库。利用变异组数据,研究团队对11个重要农艺性状进行了全基因组关联分析,发现了多个新位点,为分子标记的开发和分子育种提供了材料。

  野生桃经过驯化和改良阶段的进化,果实外观、大小和品种均发生了剧烈变化。通过比较基因组学,该研究阐明了桃驯化和改良中人工选择的基因组区段,揭示了桃如何由野生状态进化成为现今栽培状态的分子机制。研究发现,桃果实大小的增加主要发生在驯化阶段,而果实风味相关的位点在驯化和改良阶段均受到强烈选择作用,但改良阶段选择的位点数目更多;苦涩味相关位点在驯化中基本已经丢失。另外,该研究还鉴定了低需冷量育种的目标区段,发现东方、西方桃改良阶段约50%的受选择基因组区段不同,从基因组层面解析了需冷量、肉质和风味相关基因的演化规律。该研究采用目前最大规模的桃重测序全面揭示了桃进化的遗传机制,为后续桃遗传演化和分子生物学研究提供了有力支撑。

  该研究是王力荣团队“千份桃基因组计划”继2014年和2016年取得重要进展后的又一重要成果,系统全面解析了人工选择对桃基因组的修饰,为后续桃分子设计育种提供了重要依据,后续相关工作仍在开展中。

  该研究得到了国家自然基金面上项目、中国农科院科技创新工程和作物种质资源保护项目的资助。

  本报记者李丽颖

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