发布时间:2018-01-17 17:25 原文链接: 中科院,上海师范大学NatureGenetics发文:

  来自中科院植物生理生态研究所,上海师范大学生命与环境科学学院等处的研究人员发表了题为“Pan-genome analysis highlights the extent of genomic variation in cultivated and wild rice”的文章,通过泛基因组分析揭示了栽培稻和野生稻中基因组变异,这是首次绘制的栽培稻-野生稻的泛基因组图谱,系统鉴定了涵盖各类群水稻的编码基因集,其中很多新鉴定出的基因在各类群水稻中呈现出丰富的“存在-缺失”变异。

  这一研究成果以长文形式发表在1月16日Nature Genetics杂志上,文章的通讯作者为中科院植物生理生态研究所,上海师范大学生命与环境科学学院的黄学辉教授。第一作者为植生生态所赵强副研究员和冯旗副研究员。

  水稻是我国重要的粮食农作物。亚洲栽培稻及其祖先种普通野生稻存在多种类群,分布广泛,可以适应多样的生态环境和农艺条件。水稻丰富的遗传多样性在驯化和现代育种中都发挥了重要的作用,并将成为应对粮食需求增长和环境变化进行品种改良的关键资源。

  在之前的研究中,基因组的遗传变异鉴定大多依赖于序列相似性来将短序列直接匹配到水稻参考基因组上,导致了基因组中高度多态性区域的信息丢失。同时,由于水稻丰富的遗传多样性,参考基因组“粳稻日本晴”不能涵盖栽培稻和普通野生稻中所有的功能基因;比如,之前的水稻遗传学研究中发现的耐水淹基因、磷高效基因等在“日本晴”等水稻品种中完全缺失。

  为此,研究人员选取了66个来自不同水稻类群的栽培稻品种和野生稻株系,对它们进行深度测序、从头序列组装和基因注释分析,获得了水稻各类群材料的精细基因组图谱,鉴定出了水稻基因组中各类复杂的遗传变异,发现很多功能基因存在有多种等位基因类型。

水稻各类群材料中编码基因的系统鉴定和存在-缺失变异分析

  此外,该研究系统鉴定到栽培稻和普通野生稻中几乎饱和的编码基因集及其在不同品种中的“存在-缺失”变异;其中新鉴定的很多编码基因存在有转录产物和蛋白质功能结构域,暗示可能存在一定的生物学功能。

  这一研究成果将有助于精确发掘复杂农艺性状的关键变异位点,有力推动水稻的功能基因组学研究;此外,该研究将有助于育种家充分利用各类群水稻中丰富的遗传变异,为进一步提升我国水稻的产量潜力、抗逆特点等提供了重要的基础信息。

相关文章

华大发布最新“中低通道”测序仪,超快速、更灵活、更简单

华大智造科技有限公司(MGI)于9月9日正式推出DNBSEQ-G99*,这是最新型号的中低通量基因测序仪*。作为全球同等通量测序仪中速度最快的测序仪之一,DNBSEQ-G99*特别适用于靶向基因测序和......

避菌核病,这项研究让油菜更艳丽

实验室里培育的油菜花课题组供图近日,《植物通讯》上在线发表了题为《利用CRISPR编辑BnaIDA基因创建抗裂角、花器官不脱落和避菌核病甘蓝型油菜新种质》的论文。该研究利用CRISPR/Cas9系统成......

被氯酚污染后鱼类“女宝”更多的分子机制获揭示

2,4-二氯酚通过雌激素受体ESR2a依赖的信号途径导致斑马鱼原始生殖细胞数量增加兰州大学供图氯酚作为化工原料被广泛使用于工农业生产和日常生活中,为水环境普遍存在的一类持久性有机污染物。氯酚类化合物可......

因美纳持续推动“加速器计划”,新投资6家新创业公司

因美纳近日表示,其因美纳“加速器计划”已投资了来自世界各地的六家新创业公司。这些公司包括AcrobatGenomics,这是斯坦福大学的一个衍生公司,它使用高通量CRISPR基因编辑来填补其新疗法的管......

科学家鉴定出“好斗”抑制基因

美国索尔克研究所科学家的一项新研究确定了大脑中的一个基因和一组细胞,它们在抑制果蝇的攻击性方面起着关键作用。该研究结果7日发表在《科学进展》上,或有助于解释帕金森病等疾病——帕金森病有时会导致行为改变......

四川农大在白三叶原花青素生物合成机制研究获进展

白三叶是世界范围内广泛栽培的优质豆科牧草,其营养价值高、蛋白质含量丰富,为各种畜禽所喜食。然而,白三叶原花青素含量极低,家畜过多单一采食后,蛋白质易在瘤胃中迅速发酵水解,导致大量气体和泡沫形成,引起臌......

天上的植物试验问天舱里植物长势如何?

植物的种子,到了太空能萌发、生长、开花,进而产生种子吗?在空间站问天实验舱里,一项饶有趣味的植物生长实验正在进行。自7月28日实验单元安装完成、7月29日通过地面程序注入指令启动实验,一个月来,随舱发......

灯塔水母保持永生的长寿基因被找到了

北京8月30日,据英国《新科学家》网站29日报道,西班牙科学家通过比较两种相似水母的DNA,发现了可阻止和逆转永生水母衰老的基因。研究人员称,这一基因可能与人类衰老有关,最新研究有望为再生医学以及治疗......

30厘米!问天实验舱水稻长势喜人

7月24日14时22分,问天实验舱在我国文昌航天发射场成功发射。7月28日,载有实验样品拟南芥种子和水稻种子的实验单元,由航天员安装至问天实验舱的生命生态通用实验模块中。通过地面程序注入指令,7月29......

提高水稻和玉米的遗传转化效率研究获进展

华南农业大学生命科学学院刘耀光院士团队的研究揭示了在水稻和玉米的愈伤组织中过表达玉米GOLDEN2基因可促进愈伤的分化,从而提高遗传转化效率。相关论文近日在线发表于SCIENCECHINALifeSc......