據(jù)中國農(nóng)科院最新消息,該院作物科學(xué)研究所水稻分子設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團隊,構(gòu)建了一個全基因組基因功能單倍型(gcHap)數(shù)據(jù)集,全面揭示了亞洲栽培稻基因功能單倍型自然變異特征,提出亞洲栽培稻多起源(馴化)假說。相關(guān)研究成果新近發(fā)表于《分子植物(Molecular Plant)》雜志上。
團隊成員、中國農(nóng)科院作科所研究員徐建龍介紹,目前,關(guān)于水稻種內(nèi)兩個亞種indica(秈)和japonica(粳)起源的假說主要有二種:一是單起源假說,認(rèn)為亞洲栽培稻是從單一的野生祖先起源,然后為適應(yīng)不同的生態(tài)和地理環(huán)境分化為秈和粳兩個亞種;二是多起源假說,認(rèn)為秈和粳獨立起源于不同的野生祖先類群。
該團隊于2018年牽頭完成了“3000份水稻基因組計劃”,從三個主要方面揭示了水稻核心種質(zhì)的基因組多樣性:超過3200萬個高質(zhì)量SNP(單核苷酸多態(tài)性);3萬多個水稻編碼基因上的存在—缺失變異;超過9.3萬個結(jié)構(gòu)變異。然而,作為水稻種內(nèi)遺傳多樣性的另一個重要方面,基因編碼區(qū)的功能單倍型(功能等位基因)在水稻種質(zhì)資源中的變異特征尚不清晰。
在最新研究中,研究人員根據(jù)“日本晴”水稻參考基因組注釋信息,基于3010份水稻核心種質(zhì)基因編碼區(qū)的非同義SNP數(shù)據(jù),構(gòu)建了一個由45963個基因組成的全基因組基因功能單倍型數(shù)據(jù)集;全面揭示了亞洲栽培稻基因功能單倍型自然變異特征,提出亞洲栽培稻多起源(馴化)假說,評估了現(xiàn)代育種對全基因組功能單倍型多樣性的影響。他們還開發(fā)了適用于功能單倍型數(shù)據(jù)全基因組關(guān)聯(lián)分析和全基因組預(yù)測的軟件包“HAPS”,為今后水稻基因的基礎(chǔ)研究和復(fù)雜性狀有利等位基因發(fā)掘提供極大便利,全面助力水稻分子設(shè)計育種。該研究同時也對其他作物群體基因組、功能基因組和設(shè)計育種研究具有借鑒意義。
關(guān)鍵詞: 水稻全基因組功能數(shù)據(jù)集
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