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              中國農科院鄭州果樹研究所發布桃野生種質泛基因組圖譜

              來源:桃種質資源 作者:李勇 2022-06-16 16:13:00 瀏覽量:

              近日,中國農業科學院鄭州果樹研究所桃資源與育種創新團隊與國內外研究團隊合作,發布了桃野生種的高質量泛基因組,發掘了桃野生種的抗性基因,對桃產業結構調整、綠色發展和“上山下灘”具有重要意義。相關成果發表在《BMC Biology》(JCR 1區,影響因子7.431)。

              桃起源于我國,種質資源豐富。桃及其4個野生近緣種在我國均有大量自然群體分布,光核桃主要分布在青藏高原,甘肅桃主要分布在甘肅河西走廊一帶,山桃全國均有分布,集中分布于太行山、燕山山脈,新疆桃主要分布于新疆。經過自然環境的漫長洗禮,桃野生近緣種獲得了珍貴的抗性品質。例如,光核桃抗低溫和高海拔脅迫,山桃抗桃蚜、抗寒,甘肅桃抗南方根結線蟲。

              本研究構建了4個桃野生種的高質量基因組圖譜,發現變異位點富集于基因組與環境互作關聯區域。發現山桃抗性基因數目在進化過程中顯著增加,基因組片段來源分析顯示山桃可能來源于光核桃和扁桃的雜交,外源基因的導入是導致抗性基因增加的原因,由此揭示了山桃綜合抗性強的分子機制。

              利用BSA結合比較基因組分析,在紅根甘肅桃第2染色體頂端鑒定到一個根結線蟲抗南方根結線蟲NBS基因,并發現啟動子區35bp 變異是導致抗性形成的關鍵變異。

              通過群體受選擇分析,鑒定231個高原適應性相關基因,結合轉錄組分析,在受選擇基因中發現一個光核桃響應低溫脅迫的CBF基因,并在該基因啟動子區發現一個9bp變異,與抗寒性的形成密切相關。

              該研究鑒定的野生種抗性基因為揭示桃進化和環境適應性奠定了理論基礎,為分子標記開發和抗性育種提供了技術支撐。曹珂研究員和李勇助理研究員為本論文共同第一作者,王力榮研究員和曹珂研究員為通訊作者。本研究材料依托國家園藝種質資源庫,受到國家重點研發計劃(2019YFD1000203)和中國農業科學院科技創新工程 (CAAS-ASTIP-2019-ZFRI-01)的資助。

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