近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所特色農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)外6家科研單位對(duì)來(lái)自19個(gè)國(guó)家的683份普通菜豆資源的全基因組進(jìn)行重測(cè)序,并在緯度跨度、光照時(shí)間長(zhǎng)短差異明顯的四地(黑龍江哈爾濱、河南南陽(yáng)、貴州畢節(jié)和海南三亞)開(kāi)展了3年的主要農(nóng)藝性狀的表型鑒定,明確了普通菜豆種質(zhì)資源的遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),為培育高產(chǎn)與抗病的普通菜豆提供了寶貴的遺傳資源,引領(lǐng)了普通菜豆種質(zhì)資源學(xué)和功能基因組學(xué)的發(fā)展。12月23日,相關(guān)研究成果以長(zhǎng)文形式在線發(fā)表于《自然遺傳學(xué)(Nature Genetics)》。
據(jù)王述民研究員介紹,普通菜豆是全球種植范圍最廣、栽培面積最大、食用人群最多的食用豆類,具有高蛋白、中淀粉、低脂肪、營(yíng)養(yǎng)元素豐富等特點(diǎn),是人類十分重要的植物蛋白質(zhì)來(lái)源。我國(guó)普通菜豆資源豐富,是世界普通菜豆主要出口國(guó)之一。由于我國(guó)對(duì)普通菜豆種質(zhì)資源的遺傳研究起步較晚,對(duì)現(xiàn)有種質(zhì)資源研究不足,鑒定不夠,導(dǎo)致這些寶貴資源的遺傳本底不清、難以被育種家有效利用,在一定程度上限制了我國(guó)普通菜豆的育種和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
研究人員在對(duì)6,500余份種質(zhì)資源表型分析的基礎(chǔ)上,篩選國(guó)內(nèi)外683份普通菜豆種質(zhì)資源核心樣品開(kāi)展了全基因組重測(cè)序,發(fā)掘480多萬(wàn)個(gè)SNP(單核苷酸多態(tài)性),構(gòu)建出國(guó)際首張精細(xì)的普通菜豆單倍型圖譜;采用全基因組關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)鑒定出了505個(gè)與產(chǎn)量、花期、籽粒特性、抗病性等主要農(nóng)藝性狀緊密相關(guān)的遺傳位點(diǎn),為普通菜豆的基因發(fā)掘與遺傳改良研究提供了海量的表型數(shù)據(jù)和基因型數(shù)據(jù),促進(jìn)了普通菜豆育種水平的躍升,推動(dòng)了普通菜豆全基因組選擇育種的發(fā)展。
該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家食用豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。(通訊員 衛(wèi)斐)
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