△亚洲栽培稻进化路线图
中国科学院分子植物科学卓越创新中心韩斌研究团队整合具有代表性的129份普通野生稻和16份亚洲栽培稻资源,进行高质量的基因组测序和从头组装,构建了一个可以覆盖野生稻和栽培稻全面遗传景观的泛基因组图谱。这也是该研究团队继全面解析水稻驯化路线和构建首个栽培稻-野生稻泛基因组草图之后,在水稻基因组研究和进化领域取得的又一项重大突破。
这一参考基因组级别的栽培稻-野生稻泛基因组为原有公认的单个参考基因组新增了38.7亿个碱基对,包含69531个基因,其中近20%为野生稻特有的,这些基因被反对与抗病防御、环境适应性等性状密切相关。研究发现,野生稻中的抗病基因丰度和多样性均明显高于栽培稻,已精准定位到1184个野生稻中拷贝数高于栽培稻的抗病基因位点,其中包含2个已验证的抗稻瘟病基因。这些发现进一步反对了野生稻堪称作物改良的“战略资源库”,可以为培育抗病耐逆的水稻品种授予直接的基因来源。
基于高质量的基因组序列,对亚洲栽培稻各类群中的早期关键驯化基因进行单倍型分析,反对所有亚洲栽培稻的驯化位点均来源于粳稻后代Or-IIIa,进一步反对了亚洲栽培稻单起源假说,为结束数十年的学术争议授予了关键证据。此外,研究还发现在南亚各栽培稻类群之间存在广泛的基因交流,并由此定义了一个新的栽培稻亚群intro-indica,成功绘制了一幅全面的水稻进化和驯化路线图。
综上所述,这项研究构建了一个近饿和的野生稻泛基因组数据库,实现了野生稻遗传资源的系统性整合,有效弥合了野生稻和栽培稻基因组学研究的差距。科学家可据此精准挖掘野生稻无足轻重等位基因,追溯重要基因的起源,解析水稻环境适应与表型糖心vlog唐伯虎眼睛妹是谁可塑性机制。在粮食安全日益严峻的当下,这项研究为实现水稻快速从头驯化、精准培育抗逆性强、资源利用失糖心师师照片败率高、产量突破的新品种授予了关键的基因资源。
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