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    栽培四倍體花生全基因表達(dá)圖譜的建立為分子育種提供重要參考(2020.3.15 Plant Biotechnology Journal)

    2020-03-23 05:55:45
    三農(nóng)資訊半月報(bào) 2020年5期
    關(guān)鍵詞:結(jié)瘤基因組學(xué)過敏原

    栽培花生(Arachis hypoaea L)是一種主要的豆類和油料種子作物,具有較高的含油量、營養(yǎng)和蛋白質(zhì)價(jià)值,在亞洲和非洲許多發(fā)展中國家的營養(yǎng)食品安全方面發(fā)揮著重要作用?;ㄉ苑N子、飼料、加工油和蛋糕等多種用途,有助于改善小農(nóng)的生活。除了黃曲霉毒素和過敏原對(duì)消費(fèi)者健康造成的某些食品安全問題外,這種作物還面臨著一系列生物和非生物脅迫挑戰(zhàn)。為了培育出更好的花生品種,有必要對(duì)關(guān)鍵的農(nóng)藝性狀有一個(gè)清晰的了解,包括氣候變化對(duì)花生生產(chǎn)力的影響。

    2020年3月13日,Plant Biotechnology Journal 雜志在線發(fā)表了印度海得拉巴國際半干旱熱帶作物研究所題為“Arachis hypogea gene expression atlas (AhGEA) for fastigiata subspecies of cultivated groundnut to accelerate functional and translational genomics applications ”的研究論文,本文報(bào)道了栽培四倍體花生亞種全基因表達(dá)圖譜的建立。還提供了對(duì)花生特有的重要性狀,如種子發(fā)育和結(jié)瘤,重力和光形態(tài)發(fā)生,過敏原和油生物合成機(jī)制的更深入的了解。

    不同的時(shí)空和發(fā)育特異性轉(zhuǎn)錄組分析在任何物種基于系統(tǒng)生物學(xué)的改良中都起著至關(guān)重要的作用。在此背景下,作者報(bào)道了世界上栽培最廣的花生亞種的基因表達(dá)圖譜(AhGEA)?;赗NA序列數(shù)據(jù),在五個(gè)關(guān)鍵發(fā)育階段使用20種不同的組織進(jìn)行研究。大約產(chǎn)生4.8億雙端測序reads,然后識(shí)別來自早熟、高產(chǎn)、耐旱花生品種ICGV91114的81901個(gè)轉(zhuǎn)錄本。此外,57344個(gè)全基因組轉(zhuǎn)錄物在不同組織和時(shí)期被鑒定為大于1 FPKM。對(duì)全球轉(zhuǎn)錄組的深入分析揭示了花生中的復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò),即向重力和光形態(tài)發(fā)生、種子發(fā)育、過敏原和油脂生物合成。重要的是,對(duì)種子發(fā)育和結(jié)瘤的分子基礎(chǔ)的見解對(duì)翻譯基因組學(xué)的研究具有巨大的潛力。作者還發(fā)現(xiàn)了一組穩(wěn)定表達(dá)的轉(zhuǎn)錄物,可以作為花生功能基因組學(xué)研究的內(nèi)部控制。AhGEA揭示了與過敏原相關(guān)的潛在轉(zhuǎn)錄物,經(jīng)適當(dāng)驗(yàn)證后,可在未來幾年內(nèi)用于開發(fā)消費(fèi)者友好型花生品種。

    與大多數(shù)動(dòng)物不同的是,植物的發(fā)育是一個(gè)連續(xù)的過程,新器官在整個(gè)生命周期中不斷啟動(dòng)和細(xì)化。這反映了許多轉(zhuǎn)錄調(diào)控的基礎(chǔ)上,不同的器官系統(tǒng)的發(fā)展是不斷活躍的植物。為了建立涉及關(guān)鍵組織和生長階段的全基因組基因表達(dá)譜,本研究報(bào)道并提供了亞種的全基因組基因表達(dá)圖譜。這一圖譜將作為花生表達(dá)基因的基本參考,有助于更好地理解花生生長發(fā)育的生物學(xué)過程,從而獲得豐富的特征和現(xiàn)象。

    綜上所述,AhGEA揭示了栽培花生的各種重要和關(guān)鍵特性,為進(jìn)一步研究各種重要經(jīng)濟(jì)性狀的功能基因組學(xué)、比較基因組學(xué)和翻譯基因組學(xué)提供了參考。

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