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我国构建世界首个番茄超泛基因组


(资料图)

由新疆农科院加工番茄生物育种创新团队牵头,联合中国农业科学院、新疆大学、新疆农业大学等多家单位,成功构建了国际首个番茄超泛基因组。4月6日,相关科研成果以《超泛基因组研究揭示野生和栽培番茄物种基因组和结构变异多样性》为题在线发表于国际学术期刊《自然·遗传》。

番茄(SolanumlycopersicumL.)是果实遗传、发育和生理研究的经典模型系统,也是全球生产中最重要的蔬菜作物。由于人们为追求更大的果实和更高的产量,对栽培番茄进行密集人工选择,致使目前番茄遗传多样性大幅丧失,改良过程存在严重瓶颈。相比之下,野生番茄在各生态环境下表现出广泛的遗传和表型多样性,其丰富的等位基因变异、更强的耐生物胁迫和非生物胁迫性、高水平的可溶性固体含量、番茄红素和风味化合物以及高分枝能力对现代育种具有重要意义。

该团队研究收集了8个野生番茄种、1个番茄近源野生种和2个栽培番茄代表性品种,利用PacBio(第三代单分子实时测序技术)、Bionano(全基因组光学图谱技术)和Hi-C(高通量染色体构象捕获技术)测序技术,组装了11个染色体水平高质量基因组,解析了番茄属基因组特征,重构了番茄属系统发生关系,构建了国际首个番茄超泛基因组,为群体水平SV基因分型提供了强大的平台,这将有助于开发风味改良番茄品种的育种标记。

该团队利用超泛基因组,在野生番茄资源中克隆到一个能显著增加分枝数且果实数量增加67.1%的新基因,对今后加工番茄品种创新具有重大价值,也为其他农作物开展生物育种基础前沿研究提供了新思路,为加快新品种选育进程开辟了新方向。

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