点击次数:1671 发布时间:2016/8/20
来自华中农业大学、美国亚利桑那大学的研究人员证实,两种籼稻品种珍汕97(Zhenshan 97)和明恢63(Minghui 63)的参考基因组之间有着广泛的序列差异。这项研究发布在8月17日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
我国的植物遗传和分子生物学家,华中农业大学作物遗传改良重点实验室主任张启发院士,以及亚利桑那大学的Rod A. Wing教授是这篇论文的共同通讯作者。张启发院士课题组长期致力于水稻基因组研究,旨在通过植物基因组分析、重要基因的分离克隆、优势的遗传和分子基础、作物品种资源的分子评估及应用分子生物学技术进行水稻改良。
今年6月,张启发院士与加州大学河滨分校的Shizhong Xu教授合作,基于代谢组学预测了杂交稻的产量。他们证实相比于基因组预测,当使用代谢组学数据时杂交种产量的可预测性几乎提高了两倍。在源自210个重组自交系的21945个潜在杂交种中,根据代谢物预测选择出的前10个杂交种将使得产量增长~30%。研究结果发布在6月17日的The plant journal杂志上(华中农大张启发院士The plant journal发表水稻研究新成果)。
水稻是全世界zui重要的粮食作物之一,占全球谷类作物种植面积的1/3,世界上约有50%的人口以稻米为主食。世界上的栽培稻主要是亚洲栽培稻,而亚洲栽培稻又被分为粳稻与籼稻两个亚种。籼稻占据了全球水稻总产量的70%以上,在遗传上更加多样化。然而迄今为止尚未有研究发布高质量的籼稻参考基因组。
珍汕97(ZS97)和明恢63 (MH63)是籼稻亚种的两个主要的品种,是中国杂交水稻的亲本。在这篇新文章中研究人员报告称,对ZS97和MH63进行了基于定位的测序。基因组序列被组装成237个(ZS97)和181 个(MH63)重叠群(contig),精度 99.99%,分别覆盖了它们90.6% 和93.2%预计基因组大小。
比较分析这两个籼稻基因组揭示出惊人的结构差异,尤其是倒位、易位、有无变异(presence/absence variations,PAVs)和片段复制。大约42%的非转座因子相关基因在两个基因组之间完全相同。分析三种组织的转录组显示,1,059 2,217多个基因表达于杂交稻而非亲本中,由于亲本基因组之间的差异,杂交稻中的一些表达基因更加多样化。
这两个公众可获取的高质量籼稻参考基因组,对于植物生物学和作物遗传改良将产生广泛的影响。
近期,中国的研究人员在水稻研究中取得了许多引人注目的研究发现。今年3月,来自中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所、中国农业科学院等处的研究人员证实,在栽培稻中OsSPL13控制了谷粒大小。这一重要的研究发现发布在Nature Genetics杂志上(韩斌院士Nature Genetics发表水稻研究新成果 )。
6月,来自南京农业大学、英国John Innes中心、华中农业大学等处的研究人员证实,在水稻中过表达一种pH敏感硝酸盐转运蛋白可提高作物产量。这一重要的研究成果发布在PNAS上(南京农业大学PNAS发表水稻研究新成果)。
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