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黄瓜变异组研究奠定全基因组设计育种基础
日期:2013-10-28 作者: 来源:科技日报 点击:
         中国农业科学院蔬菜花卉研究所领导的国际黄瓜变异组研究团队,对115个黄瓜品系进行深度重测序,构建了包含360多万个位点的全基因组遗传变异图谱,为全面了解黄瓜进化及多样性提供了新思路,并为全基因组设计育种打下了基础。相关成果10月20日在线发表于《自然·遗传学》杂志。

     据国际黄瓜基因组计划首席科学家、中国农科院蔬菜花卉所研究员黄三文介绍,本项研究对115个黄瓜品系进行了重测序,并对一个野生黄瓜进行了从头测序。共发现330多万个单核苷酸多态性位点,33万多个小插入和删除,以及594个获得/缺失变异。基于这些数据,构建起一个单核苷酸分辨率的黄瓜遗传变异图谱。

        这115个黄瓜品系可分为4大类,即印度类群、欧亚类群、东亚类群和西双版纳类群,其中印度类群主要来自于野生变种,而其余3个品种均来自栽培变种。比较分析发现,印度类群遗传多样性远远超过其他3个类群,这一结果证实了印度是黄瓜的发源地。

        野生黄瓜果实极苦,原本在印度被当作草药,经过驯化,变成了可口的蔬菜。本研究发现黄瓜基因组中有100多个区域受到了驯化选择,包含2000多个基因。其中7个区域包括了控制叶片和果实大小的基因,果实失去苦味的关键基因已明确定位在染色体5上一个包含67个基因的区域内。

        大部分黄瓜的果肉颜色是白色或浅绿色的,橙色果肉这一性状为西双版纳黄瓜所特有。本研究创造性地运用群体分化这一新分析算法,发现了一个西双版纳黄瓜特有的突变。该突变导致了编码β-胡萝卜素羟化酶的基因失效,从而使得西双版纳黄瓜在果实成熟期因不能降解β-胡萝卜素而呈橙色。这一发现不仅为培育营养价值更高的黄瓜品种提供了分子育种工具,也为通过变异组快速挖掘重要性状基因提供了新思路。

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