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中国农业科学院郑州果树研究所曹尚银研究员课题组破译软籽石榴‘突尼斯’精准基因组
发布时间: 2019/10/21 15:03:37 来源:中国干果果业网   浏览次数:98

 

2019年9月24日,中国农业科学院郑州果树研究所曹尚银研究员课题组在国际生物技术学术期刊Plant Biotechnology Journal在线发表了题为“The pomegranate (Punica granatum L.) draft genome dissects genetic divergence between soft- and hard-seeded cultivars”的研究论文,该研究组装及注释了软籽石榴‘突尼斯’基因组,比较基因组及群体遗传学角度探索了软籽和硬籽石榴品种分化的遗传机制。


 

石榴 (Punica granatum L.) 是一古老的落叶灌木果树树种,栽培历史悠久。石榴被誉为“生命之果”,其果皮、果肉以及种子均含有丰富的类黄酮、多酚、花青素等抗氧化物质,有利于预防高血脂、高血压、HIV、传染性疾病、冠心病、前列腺癌症等疾病。尤其是软籽石榴品种,籽粒硬度小,食用时易于吞咽,避免了营养的流失;此外,软籽石榴市场售价通常是普通品种的2–4倍,是广大果农脱贫致富的良果佳品。‘突尼斯’石榴是目前国内广泛栽培的软籽品种,由中国林业部1986年从突尼斯国引进。与硬籽石榴相比,软籽石榴的不抗冻,严重威胁和制约了软籽石榴产业健康持续发展。高质量的基因组图谱为软籽石榴遗传改良研究奠定了重要基础。
该研究基于二代和三代测序获得了软籽石榴‘突尼斯’高质量基因组序列,基因组大小为320.31 Mb,Contig N50为4.49 Mb,注释了33,594个基因。采用Hi-C光学技术结合遗传图谱将97.76%的序列组装到了8对染色体上。与现有的‘泰山红’石榴基因组相比,‘突尼斯’多组装出了46.01Mb序列,Contig N50的平均长度提升了46倍,在组装完整度及精确度上都得到了极大地提升。
比较基因组学研究表明,软籽‘突尼斯’基因组和硬籽‘泰山红’、‘大笨籽’基因组间存在着大量的SNP和InDel变异。对26个石榴品种进行群体遗传学分析表明,软籽石榴群体和硬籽石榴群体间存在着大量的受选择位点。尤其是Chr1上,存在着高达26.2Mb的受选择区段。基因注释信息表明,与基因组变异及选择信号相关的基因潜在地影响着石榴硬籽和软籽特性分化。

中国农业科学院郑州果树研究所的骆翔博士为本文第一作者,曹尚银研究员为通讯作者。中山大学中山眼科中心的吴志坤博士,河南农业大学生命科学技术学院的姚文教授,西北大学生命科学技术学院的赵鹏教授,昆士兰大学生物科学学院的曹达博士以及百迈克生物科技有限公司的于海燕博士为合作作者。本研究得到了中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-2015-ZFRI)以及国家科技基础性工作专项重点项目(2012FY110100)的资助。

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13260

来源 PBJ 植物生物技术Pbj

 

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