香港中文大學(xué)、華大基因研究院、農(nóng)業(yè)部、中國(guó)科學(xué)院等單位合作的“大豆回家”項(xiàng)目,在大豆基因組研究取得重大突破。第一次為大豆基因組學(xué)研究提供了全面的重測(cè)序數(shù)據(jù),對(duì)未來(lái)的大豆群體遺傳學(xué)研究,分子標(biāo)記育種,新基因的發(fā)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
據(jù)悉,這是首次全由中國(guó)科學(xué)家在大豆的故鄉(xiāng)——中國(guó)完成的一項(xiàng)大型大豆基因組課題,突破了先進(jìn)國(guó)家在大豆高端研究的壟斷。
該研究首次對(duì)野生大豆和栽培大豆全基因組進(jìn)行了大規(guī)模遺傳多態(tài)性分析,為全球大豆的遺傳學(xué)研究提供了非常有價(jià)值的資源,為大豆種質(zhì)資源保護(hù)和分子育種帶來(lái)新的科學(xué)啟示。研究人員運(yùn)用新一代測(cè)序技術(shù)對(duì)17株野生大豆和14株栽培大豆進(jìn)行了全基因組重測(cè)序,利用SOAP軟件v2.18比對(duì)到大豆的參考基因組上,總共發(fā)現(xiàn)了630多萬(wàn)個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)(SNPs),建立了高密度的分子標(biāo)記圖譜。同時(shí)通過SOAPdenovo軟件分別對(duì)野生大豆和栽培大豆進(jìn)行組裝,從而鑒定出了18萬(wàn)多個(gè)兩種大豆中獲得和缺失變異(PAVs),得到了在栽培大豆中獲得以及丟失的基因。
研究人員發(fā)現(xiàn)了大豆基因組不同于其他作物植物的兩個(gè)顯著特點(diǎn):存在較高程度的基因連鎖不平衡和較高比例的單核苷酸非同義替換/同義替換比例,這提示在大豆育種方面,分子標(biāo)記育種比基因圖位克隆可能會(huì)擁有更多的優(yōu)勢(shì)。這些發(fā)現(xiàn)為大豆的遺傳學(xué)研究以及分子育種提供了重要的多態(tài)性標(biāo)記,同時(shí)也補(bǔ)充了大豆的基因集,為大豆基因組的進(jìn)一步研究提供了大量的寶貴數(shù)據(jù)。研究人員還發(fā)現(xiàn),與栽培大豆相比,野生大豆有著更高水平的遺傳多樣性,這表明人類的選擇對(duì)栽培大豆的遺傳多樣性產(chǎn)生了很大的影響,導(dǎo)致了狹窄的生物多樣性,對(duì)可持續(xù)種植帶來(lái)負(fù)面影響。而對(duì)野生大豆的分析表明,隨著野生大豆生存環(huán)境的減少,野生大豆的有效群體大小在減少,這表明了野生種質(zhì)資源保存的重要性和緊迫性。
此外,研究人員還分析了大豆基因組中基因連鎖不平衡位點(diǎn)及分布,鑒定了20多萬(wàn)個(gè)標(biāo)簽SNPs,這些工作將有利于數(shù)量性狀位點(diǎn)分析及相關(guān)研究。
大豆是中國(guó)和亞洲地區(qū)的重要傳統(tǒng)作物,蘊(yùn)含豐富營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,是提供食糧和飼料的重要經(jīng)濟(jì)作物。大豆亦是一種對(duì)環(huán)境十分友善的作物,每年以每公頃100公斤的效率把大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化到土壤之中,令植物可以吸收,適合應(yīng)用在輪作、連作和套作等可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)模式中。由于中國(guó)及世界的優(yōu)質(zhì)農(nóng)耕地面積及淡水資源不斷萎縮,令大豆等作物的產(chǎn)量難以滿足全球人口上升而日益增加的需求。因此,有效利用邊緣土地作為種植用途成為優(yōu)先課題。
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[農(nóng)民日?qǐng)?bào)]我國(guó)大豆基因組研究取得重大突破
發(fā)布時(shí)間:2011-01-04
|來(lái)源: 《農(nóng)民日?qǐng)?bào)》2011年1月3日|作者:admin
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