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中国科学家“绘出”大豆最全基因组图谱

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新华社北京6月18日电(记者董瑞丰)用一个全新的基因组图谱,“打包”不同大豆的主要优点,呈现大豆几乎所有的遗传信息——我国科学家近日在大豆基因组研究方面取得重大进展,有望为大豆的育种改良按下加速键。北京时间17日,国际知名学术期刊《细胞》在线发表了这一成果。

此次研究中,中国科学院遗传与发育生物学研究所等机构的科研团队首先对来自世界大豆主产国的2898个大豆种质材料进行了深度重测序和群体结构分析,精心挑选出26个具有代表性的大豆种质材料,包括3个野生大豆、9个农家种和14个现代栽培品种。

随后,科研团队利用最新组装策略,对这26个大豆种质材料进行基因组从头组装和精确注释,构建了高质量的图形结构泛基因组。这是一种新型的基因存储形式,包含大豆几乎所有的遗传信息,囊括了一些重要品种独特的基因结构变异。后者可以帮助解析大豆种皮的亮度、颜色变化等重要农艺性状的调控机制。

论文通讯作者、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员田志喜介绍,该研究首次在植物中实现了图形结构泛基因组的构建,对大豆基因的测序质量更高、还原程度更精准、包含的遗传多样性更充足。该基因组和相关2898个种质材料遗传变异的发布,将有力推进大豆分子设计育种。

传统研究通常利用单个基因组来获取一个物种的遗传信息。由于不同个体间存在遗传变异,单个基因组很难囊括该物种所有遗传信息。构建囊括物种所有遗传信息的泛基因组,既是前沿科学挑战,也有很强的应用价值。

相比其他主粮作物,我国大豆的平均单产在过去数十年间没有明显突破。要提高大豆的基础研究和分子设计育种水平,需要能够代表不同大豆种质材料的全新基因组资源。

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