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景海春等研究甜高粱基因组变异获进展

2011-12-06 10:25 郑雷英等 中科院植物所 阅读 0
核心摘要: 中科院植物所景海春研究组与华大基因研究院合作,对甜高粱和籽实高粱进行基因组重测序,发现近1500个基因存在序列和结构差异,涉及糖代谢、木质素合成等关键通路。研究还鉴定出大量SNP、缺失和拷贝数变异,为高粱分子育种提供了重要基因组资源。

11月21日,《Genome Biology》在线发表了中科院植物所景海春研究组和华大基因研究院的研究成果。研究者利用新一代高通量测序技术,对2个甜高粱和1个中国籽实高粱品系进行了基因组重测序。以美国能源部联合基因组研究所完成的1个籽实高粱基因组为模板,比较分析发现:甜高粱和籽实高粱在近1500个基因中存在序列和结构差异,这些基因参与糖与淀粉代谢、木质素和香豆素合成、核酸代谢、胁迫应答和DNA修复等活动。

作为世界第5大作物的高粱,是干旱及半干旱区的主要粮食作物,也是我国最早栽培的禾谷类作物之一,有着上千年的历史,是重要的杂粮和酿酒、饲料、色素等工业原料。甜高粱是高粱的一个自然变种,与普通籽实高粱相比具有诸多独特的生物学和农艺学性状,如高光合效率、大生物量和更强的耐逆性等。尤为突出的是其高秸秆含糖量,是我国和世界发展第1、2代生物质液体燃料的重要作物。但甜高粱和籽实高粱在基因组水平的差异此前尚未有深入研究。

此外,本研究发掘出1,057,018个SNPs、99,948个1-10bp小片段缺失、16,487个大片段PAV和17,111个拷贝数变化。这些结果对下一步深入研究基因组变异如何影响生物学性状、建立基因-性状关联和开展高粱分子育种有很大帮助。

景海春研究组助理研究员郑雷英和华大基因研究院的研究人员为该论文的共同第一作者。该研究得到了中科院知识创新工程重点方向项目和新加坡淡马锡研究所的支持。

参考文献:doi:10.1186/gb-2011-12-11-r114

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