4月23日，國際知名雜志 New Phytologist （IF=10.151/Q1）在線發(fā)表了山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)資源所花生栽培與生理生態(tài)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京林業(yè)大學(xué)等單位合作研究成果 SubPhaser: A robust allopolyploid subgenome phasing method based on subgenome- specific k- mers （https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ nph.18173, DOI: 10.1111/ nph.18173） 。該研究針對(duì)異源多倍體物種基因組組裝中亞基因組識(shí)別的難題，開發(fā)出異源多倍體亞基因組識(shí)別的新算法，對(duì)從亞基因組角度探索同源基因的功能分化及后續(xù)基因組演化相關(guān)遺傳機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院為第一產(chǎn)權(quán)單位，種質(zhì)資源所賈凱華博士為第一作者，李國衛(wèi)研究員為通訊作者。

 

　　多倍化是植物中普遍存在的演化方式，對(duì)形態(tài)、生理和適應(yīng)性變異的形成具有重大貢獻(xiàn)，在作物育種中具有突出應(yīng)用價(jià)值，可促進(jìn)重要性狀定向改良，如蕓苔屬的多樣化形態(tài)等。農(nóng)作物多倍體同時(shí)具有兩個(gè)（或多個(gè)）基因組，其雜合優(yōu)勢(shì)和倍性優(yōu)勢(shì)，帶來更高的農(nóng)業(yè)利用價(jià)值。

 

　　對(duì)于二倍體祖先未知或者不明確的異源多倍體，其亞基因組準(zhǔn)確識(shí)別難度較高，嚴(yán)重限制了多倍體基因組學(xué)和遺傳學(xué)研究，阻礙了多倍體遺傳育種的發(fā)展。為此，該團(tuán)隊(duì)基于全基因組 DNA 序列分布特征，推斷代表各亞基因組的特異性重復(fù)序列，開發(fā)了異源多倍體亞基因組精準(zhǔn)識(shí)別新算法及分析軟件-SubPhaser。利用二倍體祖先種明確的六倍體小麥、四倍體花生等多倍體植物基因組數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該算法的可靠性。該算法除了可以識(shí)別亞基因組外，還可以識(shí)別亞基因組間的同源交換區(qū)，亞基因組特異的重復(fù)序列以及推斷祖先物種從分化到雜交的時(shí)間，為農(nóng)作物的起源及演化研究開辟了新路徑。該研究得到“泰山學(xué)者計(jì)劃”、中央引導(dǎo)地方、院創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。

 

　　該軟件可免費(fèi)獲得使用：https://github.com/zhangrengang/SubPhaser。