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    山東省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所在國際植物學領域頂級期刊Molecular Plant(1區(qū)Top期刊,SCI影響因子21.949)發(fā)表研究論文

    放大字體  縮小字體 時間:2023-02-20 14:25 來源:山東省農(nóng)業(yè)科學院 作者: 楊曉慧   原文:
    核心提示:近日,山東省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜研究所以第一單位在Molecular Plant(IF=21.949;1區(qū)Top期刊)上發(fā)表研究論文。該研究報道了馬鈴薯單倍型DM端粒到端粒(T2T)的基因組完成圖,并在之前基因組未能完整組裝的高度重復序列區(qū)域中,發(fā)現(xiàn)了調(diào)控重要農(nóng)藝性狀的大量串聯(lián)復制的基因簇。
      近日,蔬菜研究所以第一單位在Molecular Plant(IF=21.949;1區(qū)Top期刊)上發(fā)表題為“The gap-free potato genome assembly reveals large tandem gene clusters of agronomical importance in highly repeated genomic regions”的研究論文。該研究報道了馬鈴薯單倍型DM端粒到端粒(T2T)的基因組完成圖,并在之前基因組未能完整組裝的高度重復序列區(qū)域中,發(fā)現(xiàn)了調(diào)控重要農(nóng)藝性狀的大量串聯(lián)復制的基因簇。
     
      同源四倍體遺傳和高度雜合性使得馬鈴薯遺傳育種研究異常困難,高質(zhì)量的參考基因組是馬鈴薯遺傳育種研究的重要基礎。Gap-free基因組是基因組組裝的最終目標,是深入研究著絲粒、富含轉(zhuǎn)座因子和重復片段等序列區(qū)域的獨特基因和變異的基礎。本研究利用Nanopore ONT Ultra-long reads和Hi-C掛載,結(jié)合多種gap closing方法,獲得了包含24個端粒和12個著絲粒完整序列的馬鈴薯單倍型DM的T2T基因組完成圖。進一步研究發(fā)現(xiàn),在原來基因組未填補的gap中存在高度串聯(lián)重復的調(diào)控馬鈴薯重要農(nóng)藝性狀的基因簇,包括patatin、TPS、Cupin等。其中塊莖儲藏蛋白patatin基因在馬鈴薯基因組中特異性多拷貝大量擴增和功能進化,且在塊莖中特異性高表達,在馬鈴薯塊莖形成和作物馴化中發(fā)揮了關鍵作用,提示了通過調(diào)控單個或少量關鍵基因的拷貝數(shù)/絕對劑量來進行作物改良的潛在可行性。本研究將促進我們對基因組中高度重復序列區(qū)域或高重復結(jié)構(gòu)的重視和認識,對于推動馬鈴薯及茄科其他作物遺傳育種研究的快速發(fā)展具有重要意義。
     
      我院蔬菜研究所副研究員楊曉慧和中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所博士生張令奎為本文第一作者,中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所李廣存研究員和程鋒研究員為通訊作者。中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院和中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所的黃三文研究員對該研究進行了指導,山東省農(nóng)業(yè)科學院蔬菜所董道峰研究員參與了部分工作。該研究得到了國家自然科學基金、山東省農(nóng)業(yè)良種工程、國家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術體系、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的支持。
     
      論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205222004452
     
    日期:2023-02-20
     
     地區(qū): 山東 中國
     行業(yè): 轉(zhuǎn)基因食品 食品檢測 果蔬
     標簽: 蔬菜 馬鈴薯 基因
     科普: 蔬菜 馬鈴薯 基因
     
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