中國科學(xué)家率先繪制出谷子基因組單倍型物理圖譜

由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所等八家單位聯(lián)合組成的科研團(tuán)隊(duì)，在國際上率先完成了谷子單倍體型圖譜的構(gòu)建和47個主要農(nóng)藝性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析，相關(guān)成果近日發(fā)表于《自然－遺傳學(xué)（Nature Genetics）》上，標(biāo)志著我國在谷子遺傳學(xué)研究領(lǐng)域取得了重要突破。

據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、作科所刁現(xiàn)民研究員介紹，谷子是起源于我國的古老作物，又稱為粟，脫殼后為小米，在我國北方有超過萬年的栽培史。谷子為二倍體，基因組小，自花授粉，具有突出的抗旱、耐瘠薄和高光效特性，是極具發(fā)展?jié)摿Φ暮瞪坦阮惸Ｊ阶魑?。我國的谷子資源占世界存量的80%以上，但長期以來，由于缺乏可靠、高效的分子標(biāo)記信息，科研人員對這些遺傳資源的群體結(jié)構(gòu)仍然缺乏了解，進(jìn)而限制了對谷子基因資源的高效發(fā)掘和深度利用。

該項(xiàng)目通過采用第二代高通量測序技術(shù)，對國內(nèi)外916份谷子品種開展了全基因組低倍重測序和序列分析，構(gòu)建出一張精細(xì)的谷子單倍體型圖譜；并對一份谷子品種和一份近緣野生種開展了深度基因組序列組裝，構(gòu)建了200萬個以上高密度分子標(biāo)志單倍型圖譜；采用全基因組關(guān)聯(lián)分析，在5個不同緯度環(huán)境下系統(tǒng)鑒定出了512個與株型、產(chǎn)量、花期、抗病性等47個農(nóng)藝性狀緊密相關(guān)的遺傳座位；還鑒定發(fā)掘了36個谷子新品種培育過程中受到選擇的特異基因位點(diǎn)。這些成果為谷子的遺傳改良及基因發(fā)掘研究提供了海量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，極大豐富了禾谷類作物比較遺傳學(xué)與功能基因組學(xué)的研究內(nèi)容，將對未來禾谷類作物的品種改良、能源作物的遺傳解析產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。