本報(bào)訊(記者黃哲雯)中國(guó)農(nóng)科院作物科研所賈繼增研究員主導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì),在小麥D基因組測(cè)序研究中揭示了轉(zhuǎn)座子(TE)在小麥基因組中的重要功能,于近日完成了染色體級(jí)別的基因組精細(xì)圖譜的繪制,并首次獲得一個(gè)完整的組合圖譜。這一研究成果,將極大加速小麥重要基因克隆和分子育種研究。
小麥?zhǔn)鞘澜缟现匾霓r(nóng)作物之一,基因組巨大而且復(fù)雜,這使得小麥基因組測(cè)序組裝異常困難。粗山羊草是小麥D基因組供體種,對(duì)小麥品種改良非常重要。該研究團(tuán)隊(duì)在2013年完成了粗山羊草基因組草圖的繪制工作,研究成果在《自然》上發(fā)表后,4年多來(lái)已被引用412次,成為小麥研究領(lǐng)域的高引論文之一。然而受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,影響了研究的深入與基因組信息的利用。
近年來(lái),該團(tuán)隊(duì)利用二代、三代等測(cè)序技術(shù)與最新的組裝技術(shù),對(duì)D基因組重新測(cè)序與組裝,將組裝質(zhì)量提高210倍,完成了染色體級(jí)別的D基因組精細(xì)圖譜的繪制:利用高質(zhì)量的組裝結(jié)果,準(zhǔn)確地進(jìn)行了基因注釋,構(gòu)建了基因分布圖、基因表達(dá)圖、假基因分布圖、重復(fù)序列分布圖、甲基化分布圖、重組率分布圖和smallRNA分布圖。研究發(fā)現(xiàn),粗山羊草基因組中有一批基因在近期發(fā)生了復(fù)制。研究還重點(diǎn)分析了轉(zhuǎn)座子對(duì)基因組結(jié)構(gòu)、基因復(fù)制、假基因形成與基因表達(dá)的影響,發(fā)現(xiàn)有近1/2的基因中攜帶有TE,是已測(cè)序基因組中攜帶TE基因最多的物種,也是迄今為止報(bào)道的假基因數(shù)量最多的物種。