前沿 | 首次组装野生橡胶树高质量基因组序列

2023-02-09 09:02:18 10

中国热科院橡胶研究所分子育种团队联合华北理工大学王希胤团队首次组装了野生橡胶树高质量基因组序列,利用全基因组关联分析挖掘了影响橡胶产量的遗传位点。研究结果提出了基因组杂合作物在驯化初期快速提升产量的可能机制,并为橡胶树育种提供了新思路。相关研究结果近日发表于《植物生物技术杂志》。

天然橡胶是不可替代的战略资源,仅能从橡胶树中大量提取。橡胶树原产巴西亚马孙河流域,在东南亚栽培史不足150年。广泛栽培的魏克汉品种奠基者仅有9株母树,在短暂的驯化史中,经历了遗传瓶颈效应。目前橡胶树人工选育进行了4代,产量提升了6倍,其品种驯化形成及产量提升机制尚未有系统研究。

该团队组装了野生橡胶树种质MT/VB/25A 57/8的染色体级别基因组序列,相比2016年和2019年已发表的基因组,Contig数量大幅下降,N50长度提高了23倍和115倍,大幅提高了橡胶树基因组组装完整度。

通过基因组重测序对147份种质资源(107份魏克汉品种、34份野生种质、6份近缘种)进行群体基因组分析发现,魏克汉品种与野生资源分歧轻微,经典分类学意义上的6个近缘种很可能与巴西橡胶树属同一物种。选择性清除分析发现361个存在显著选择信号位点,关联有245个基因。利用15年田间试验产量数据开展全基因组关联分析(GWAS),共发现155个性状关联标记(MTA),涉及326个候选基因。值得一提的是,6个蔗糖运输与代谢、4个乙烯合成与信号传导相关与胶乳产量性状关联。

相关论文信息:https://doi.org/10.1111/pbi.14018

(来源:中国科学报