作者:高立志 来源:PNAS 发布时间:2014/11/18 10:10:18
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中国完成水稻5个“近亲”基因组测序

 

新华网华盛顿11月3日电(记者林小春)中国科学家3日说,他们完成了亚洲栽培稻(一般称为水稻)5个“近亲”的全基因组测序,获得了高质量的基因组参考序列。这有望进一步推动水稻品种的改良。

中国科学家在美国《国家科学院学报》上报告说,他们从2007年至今,自主完成了尼瓦拉野生稻、非洲栽培稻、短舌野生稻、展颖野生稻和南方野生稻5个水稻近缘物种的基因组测序,揭示出了这些物种适应不同环境的基因,特别是与开花发育、繁殖和防御病虫害有关的基因。

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,是中国第一大粮食作物。在水稻与其他23个物种共同组成的稻属中,它和7个稻种如尼瓦拉野生稻、非洲栽培稻和短舌野生稻等都是AA基因组类型,这些水稻近缘物种间断地分布于亚洲、非洲、澳大利亚和南美洲的热带与亚热带地区非常多样化的生态环境中。

项目负责人、中国科学院昆明植物研究所研究员高立志告诉新华社记者,迄今水稻常规育种取得的大多数突破,几乎都与发掘利用上述AA基因组野生稻的优异基因相关。比如,袁隆平等利用海南岛的一株雄性不育普通野生稻中的细胞质雄性不育基因,育成了闻名中外的杂交水稻。而此次成功测序稻属AA基因组5个近缘物种,对促进野生稻种资源的高效利用、拓宽水稻育种的遗传基础有着重要意义。

对水稻和这5个近缘物种的全基因组进行比较分析发现,相当高比例的重要功能基因为适应不同生态环境而发生改变,包括与开花发育、繁殖等生物学过程密切相关的基因。

高立志说,这一研究“诠释了亚洲栽培稻及其野生祖先种与非洲栽培稻及其野生祖先种在亚洲和非洲的不同适应性进化历史,揭示了亚洲栽培稻相对于其他近缘物种的基因组与基因的变异与进化规律”。

此外,高立志研究团队还完成了普通野生稻和长雄蕊野生稻基因组精细图谱的绘制。至此,稻属AA基因组8个物种基因组图谱全面绘制完成,这为水稻科研人员提供了强有力的平台,高效发掘与利用野生稻种中丰富的功能变异基因资源,也将大大促进野生稻资源的有效保护。

 
 
 
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