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中国科学家率先完成四倍体花生栽培种全基因组测序

时间:2017-12-25 阅读次数:3214 文章来源:生物中心


花生是世界上重要的油料作物和第二大植物蛋白质来源。中国花生在单产、总产和消费量均居世界首位。花生栽培种为异源四倍体植物,基因组大、重复序列比例高,组装难度大,全基因组测序一直未能突破,严重影响了花生研究和应用。

由福建农林大学牵头,联合武汉未来组公司、山东省农科院、河南省农科院、广西省农科院、中国农科院油料作物研究所、仲恺农业工程学院等单位,经过艰苦努力工作,率先完成了四倍体花生栽培种的全基因组测序工作,并于2017年12月25日通过互联网向世界公布。

为破译栽培花生的全基因组,科学家团队利用了三代单分子测序技术(PacBio)、染色体构象捕获技术(Hi-C)和高密度遗传图谱等,突破复杂基因组测序的困难,获得了高质量的Contigs和Scafolds,并完成了花生栽培种A、B亚基因组20条染色体的精确组装。

为顺利开展花生栽培种全基因组测序工作,中国科学家团队历时十多年建立了花生重要农艺性状分离群体,构建了高密度分子标记遗传图谱,开展了不同组织和发育时期、生物和非生物胁迫条件下的全面的转录组测序和全长转录组信息发掘,这些研究成果有效促进了染色体准确组装和精细注释。山东省农科院生物技术中心、山东省花生研究所作为该项研究成果的主要完成单位做了大量工作,为研究成果的取得奠定了坚实基础。

2014年由我院参与的国际花生基因组计划首次完成了两个二倍体野生种全基因组测序工作,相关研究成果发表在《Nature genetics》上。本次花生栽培种全基因组测序的完成是花生学科研究的又一个里程碑,将有助于阐明栽培种花生的起源、演化和物种多样性,大大提高了花生遗传改良效率,对促进我国和世界花生产业跨越式、可持续发展具有重大意义。