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我國科研人員成功破解谷子的基因密碼

2023-06-11 09:45:35來源： 工人日?qǐng)?bào)客戶端

(相關(guān)資料圖)

工人日?qǐng)?bào)-中工網(wǎng)記者黃哲雯

6月8日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所特色農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用團(tuán)隊(duì)，組裝了谷子第一個(gè)高質(zhì)量圖基因組，系統(tǒng)闡明谷子起源及馴化改良過程，發(fā)掘了1084個(gè)重要性狀相關(guān)位點(diǎn)和基因，創(chuàng)制了谷子圖基因組精準(zhǔn)高效育種方法，為培育突破性品種提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)路徑。

該研究的思路和方法對(duì)其他作物研究有重要借鑒價(jià)值，對(duì)提高我國作物種質(zhì)資源的有效利用，保障國家糧食安全意義重大。相關(guān)成果發(fā)表在《自然·遺傳學(xué)（Nature Genetics）》上。? ? ? ? ?

據(jù)介紹，研究團(tuán)隊(duì)在對(duì)谷子野生種、農(nóng)家品種和現(xiàn)代育成品種等1844份核心種質(zhì)資源群體結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析的基礎(chǔ)上，從頭組裝了110個(gè)谷子和狗尾草高質(zhì)量基因組，系統(tǒng)解析了谷子馴化和改良過程中基因組變異，并構(gòu)建了首個(gè)雜糧和碳4作物高質(zhì)量圖基因組。? ? ? ??

同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)10年在13個(gè)地理環(huán)境下對(duì)680份資源表型進(jìn)行調(diào)查，形成了226組群體表型數(shù)據(jù)和表型組數(shù)據(jù)庫；將基因組變異和表型數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，發(fā)掘出1084個(gè)與表型顯著關(guān)聯(lián)的重要性狀相關(guān)位點(diǎn)。? ? ? ? ?

此外，研究還建立了基于谷子圖基因組的全基因組選擇育種方法，該方法可加速作物遺傳研究并使谷子表型預(yù)測(cè)精度最高提升12.6%。該研究構(gòu)建的谷子基因組變異圖譜、多環(huán)境多性狀表型組以及批量發(fā)掘的重要性狀控制位點(diǎn)和基因，為谷子模式植物體系發(fā)展等基礎(chǔ)研究和資源利用提供了重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也為作物種質(zhì)資源挖掘利用提供了重要參考。? ? ? ? ?

中國科學(xué)院院士李家洋、韓斌、錢前，中國工程院院士劉旭、萬建民等對(duì)該成果做出了高度評(píng)價(jià)。專家一致認(rèn)為，該研究成果通過高質(zhì)量圖基因組等前沿技術(shù)的應(yīng)用，快速有效完成了種質(zhì)資源大規(guī)模的挖掘利用，進(jìn)一步解析和利用好該研究獲取的大量重要基因組位點(diǎn)，將有助于谷子遺傳和育種研究水平的大幅提升。

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