作者:朱汉斌 来源:中国科学报 发布时间:2023/6/27 18:12:51
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广东桑驯化、扩张和性状改良遗传基础研究获进展

 

近日,广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所联合福建农林大学、中国农业科学院深圳农业基因组研究所、北京林业大学和北京农学院等在广东桑高质量基因组及驯化、扩张和性状改良的遗传基础研究方面取得新进展。相关研究发表于Advanced Science

该研究利用PacBio和Nanopore两种测序方法破译了广东桑雌株和雄株基因组,基因组完整性达96%以上。同时基于425份桑树种质资源重测序数据,阐明了中国主要栽培桑树的系统分类、群体演化和驯化历史。进一步利用GWAS(全基因组关联分析)和选择性清除分析鉴定了控制桑树开花时间、叶片大小以及性别相关的基因组变异位点,为桑树育种改良提供了重要遗传基础。

系统进化结果表明,桑树个体主要分为2大组,广东桑为一组,白桑和鲁桑为另一组,种间杂交种在进化树上位于两组之间。在地理位置分布上,广东桑组主要分布于华南地区,而白桑和鲁桑组主要分布于中部和北部地区,与系统进化分析结果一致,认为中国栽培桑主要分为广东桑和白桑两个种,且这两个种可能由各自的祖先分别在中国南部和北部独立驯化而成。

另外,广东桑又分为三个亚组,分别为精英栽培种和2个地方种。基因渐渗分析结果表明,在桑树种间、种内及近缘种之间存在频繁的基因交流。种群动态历史分析揭示了来自广东桑和白桑/鲁桑在有效群体大小Ne存在明显差异,并推测两组桑树在第四纪冰川作用之前就有共同的祖先,它们的种群分离和物种形成可能早在终末冰川期之前就开始了。

进一步利用GWAS分析鉴定出与开花时间和叶片大小关联的基因组位点和候选基因,明确了位于5号染色体的MaERF110是与开花时间性状关联的关键候选基因。研究人员还鉴定出位于6号染色体的性别决定区,并分析了该区域的基因组结构和进化。

该研究为理解桑树驯化相关性状的遗传基础提供了重要信息。

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/advs.202300039

 
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