圖注:OcBSA的算法原理(中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉所供圖)
近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所蔬菜分子設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合馬鈴薯遺傳育種與栽培創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),通過(guò)解析異交(異花授粉)植物雜交1代分離群體的遺傳特點(diǎn),開(kāi)發(fā)了一套新算法工具OcBSA,該工具可以高效促進(jìn)異交植物的基因挖掘。相關(guān)研究成果發(fā)表在《分子植物(Molecular Plant)》上。
白菜、馬鈴薯、蘋(píng)果等許多植物具有異花授粉的特性,并且相關(guān)性狀在雜交1代單株中發(fā)生分離。異交植物自交不親和,或者繁殖周期長(zhǎng),難以培育成自交系用于遺傳育種研究,嚴(yán)重阻礙了重要性狀的遺傳解析。如何有效利用雜交1代分離群體進(jìn)行性狀調(diào)控基因的快速準(zhǔn)確定位,是目前研究的難點(diǎn)。
科研人員通過(guò)運(yùn)用新開(kāi)發(fā)的算法工具OcBSA,將4條單體型的復(fù)雜遺傳組合關(guān)系轉(zhuǎn)化為2條單體型的相對(duì)簡(jiǎn)單的遺傳分離關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了利用異交植物雜交1代群體對(duì)性狀調(diào)控基因的高效定位。大量模擬數(shù)據(jù)分析和8個(gè)不同植物的數(shù)據(jù)分析,證明了OcBSA的高效、準(zhǔn)確和廣泛適用性。該研究將極大促進(jìn)異交植物的遺傳研究,有助推動(dòng)異交植物的分子育種。
該研究得到蔬菜生物育種全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。