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行業(yè)新聞丨廣東桑馴化、擴(kuò)張和性狀改良遺傳基礎(chǔ)研究獲進(jìn)展

來(lái)源：科學(xué)網(wǎng)

作者：科學(xué)網(wǎng)

時(shí)間：2023-06-28 11:05:17

近日，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所聯(lián)合福建農(nóng)林大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所、北京林業(yè)大學(xué)和北京農(nóng)學(xué)院等在廣東桑高質(zhì)量基因組及馴化、擴(kuò)張和性狀改良的遺傳基礎(chǔ)研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)研究發(fā)表于Advanced Science。

該研究利用PacBio和Nanopore兩種測(cè)序方法破譯了廣東桑雌株和雄株基因組，基因組完整性達(dá)96%以上。同時(shí)基于425份桑樹(shù)種質(zhì)資源重測(cè)序數(shù)據(jù)，闡明了中國(guó)主要栽培桑樹(shù)的系統(tǒng)分類(lèi)、群體演化和馴化歷史。進(jìn)一步利用GWAS（全基因組關(guān)聯(lián)分析）和選擇性清除分析鑒定了控制桑樹(shù)開(kāi)花時(shí)間、葉片大小以及性別相關(guān)的基因組變異位點(diǎn)，為桑樹(shù)育種改良提供了重要遺傳基礎(chǔ)。

系統(tǒng)進(jìn)化結(jié)果表明，桑樹(shù)個(gè)體主要分為2大組，廣東桑為一組，白桑和魯桑為另一組，種間雜交種在進(jìn)化樹(shù)上位于兩組之間。在地理位置分布上，廣東桑組主要分布于華南地區(qū)，而白桑和魯桑組主要分布于中部和北部地區(qū)，與系統(tǒng)進(jìn)化分析結(jié)果一致，認(rèn)為中國(guó)栽培桑主要分為廣東桑和白桑兩個(gè)種，且這兩個(gè)種可能由各自的祖先分別在中國(guó)南部和北部獨(dú)立馴化而成。

另外，廣東桑又分為三個(gè)亞組，分別為精英栽培種和2個(gè)地方種?；驖u滲分析結(jié)果表明，在桑樹(shù)種間、種內(nèi)及近緣種之間存在頻繁的基因交流。種群動(dòng)態(tài)歷史分析揭示了來(lái)自廣東桑和白桑/魯桑在有效群體大小Ne存在明顯差異，并推測(cè)兩組桑樹(shù)在第四紀(jì)冰川作用之前就有共同的祖先，它們的種群分離和物種形成可能早在終末冰川期之前就開(kāi)始了。

進(jìn)一步利用GWAS分析鑒定出與開(kāi)花時(shí)間和葉片大小關(guān)聯(lián)的基因組位點(diǎn)和候選基因，明確了位于5號(hào)染色體的MaERF110是與開(kāi)花時(shí)間性狀關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵候選基因。研究人員還鑒定出位于6號(hào)染色體的性別決定區(qū)，并分析了該區(qū)域的基因組結(jié)構(gòu)和進(jìn)化。

該研究為理解桑樹(shù)馴化相關(guān)性狀的遺傳基礎(chǔ)提供了重要信息。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202300039

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