近日,中國農業科學院鄭州果樹研究所王力榮團隊與華中農業大學郭文武教授、美國康奈爾大學BoyceThompson研究所費章君教授合作完成了基于480份桃全基因組重測序解析桃育種歷史的研究成果。該研究揭示了桃馴化和改良的基因組印記,闡明了桃果實大小和風味性狀的分子演化機制,為桃全基因組選擇育種提供了支撐。相關研究成果在線發表在《基因組生物學(GenomeBiology)》上。
桃起源于我國,種質資源豐富。該研究團隊對480份野生和栽培桃樣本進行了全基因組重測序,涵蓋了國家桃種質圃(鄭州)1410份種質95%以上的遺傳多樣性,構建了迄今為止世界上*的桃變異組數據庫。利用變異組數據,研究團隊對11個重要農藝性狀進行了全基因組關聯分析,發現了多個新位點,為分子標記的開發和分子育種提供了材料。
野生桃經過馴化和改良階段的進化,果實外觀、大小和品種均發生了劇烈變化。通過比較基因組學,該研究闡明了桃馴化和改良中人工選擇的基因組區段,揭示了桃如何由野生狀態進化成為現今栽培狀態的分子機制。研究發現,桃果實大小的增加主要發生在馴化階段,而果實風味相關的位點在馴化和改良階段均受到強烈選擇作用,但改良階段選擇的位點數目更多;苦澀味相關位點在馴化中基本已經丟失。另外,該研究還鑒定了低需冷量育種的目標區段,發現東方、西方桃改良階段約50%的受選擇基因組區段不同,從基因組層面解析了需冷量、肉質和風味相關基因的演化規律。該研究采用目前*規模的桃重測序全面揭示了桃進化的遺傳機制,為后續桃遺傳演化和分子生物學研究提供了有力支撐。
該研究是王力榮團隊“千份桃基因組計劃”繼2014年和2016年取得重要進展后的又一重要成果,系統全面解析了人工選擇對桃基因組的修飾,為后續桃分子設計育種提供了重要依據,后續相關工作仍在開展中。
該研究得到了國家自然基金面上項目、中國農科院科技創新工程和作物種質資源保護項目的資助。
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