本報訊(記者黃明明 通訊員余波)近日,由國際油菜測序聯(lián)盟牽頭,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所等國內(nèi)外相關(guān)機(jī)構(gòu)首次完成甘藍(lán)型油菜的基因組測序工作。這是國際上首次對傳統(tǒng)多倍體作物的復(fù)雜基因組進(jìn)行完整測序和組裝,并完成了其與親本種的系統(tǒng)比較和進(jìn)化分析。相關(guān)成果日前發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
甘藍(lán)型油菜是我國主要油料作物,其基因組被命名為AACC,由白菜/白菜型油菜(基因組為AA)和甘藍(lán)(基因組為CC)約于7500年前(新石器后期)在地中海地區(qū)經(jīng)自然雜交形成,為冬油菜類型。在20世紀(jì)傳入我國和北美后,經(jīng)雜交和選擇分別形成了大面積栽培的半冬性油菜和春油菜類型。國際油菜測序聯(lián)盟分別測序了這3種類型,并決定首先對最早栽培的冬油菜類型進(jìn)行集中分析。
研究發(fā)現(xiàn),甘藍(lán)型冬油菜基因組至少包含10多萬個蛋白編碼基因,為至今測序的植物種中基因數(shù)最多的物種。借助與親本種甘藍(lán)和白菜基因組的比較,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),該基因組進(jìn)化的突出特點是兩個亞基因組(A和C)存在廣泛的、相互的基因或DNA序列置換。
據(jù)該項目技術(shù)負(fù)責(zé)人之一、中國農(nóng)科院油料作物所研究員劉勝毅介紹,甘藍(lán)型油菜及其祖先種中的多次基因組加倍事件,為研究植物多倍體基因組進(jìn)化提供了極好的材料。下一步將重點從基因組角度,探討該多倍體的協(xié)調(diào)進(jìn)化規(guī)律及其對性狀形成的影響和多倍體優(yōu)勢形成機(jī)制。
我國油菜和甘藍(lán)基因組測序和分析項目總負(fù)責(zé)人、中國農(nóng)科院油料作物所研究員王漢中表示,上述成果對有效指導(dǎo)和促進(jìn)油菜遺傳改良具有重要意義,尤其是該多倍體基因組的多拷貝基因和其進(jìn)化特點,為含油量、適應(yīng)性等分子育種選擇提供了豐富的基因庫。
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