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中國農(nóng)業(yè)大學(xué):三代測(cè)序技術(shù)深入解析玉米基因組學(xué)

閱讀次數(shù)：1481 發(fā)布時(shí)間：2018/8/6 11:20:23

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，美國康奈爾大學(xué)等處的研究人員發(fā)表了題為“Extensive intraspecific gene order ａnd gene structural variations between Mo17 ａnd other maize genomes”的文章，利用第三代測(cè)序技術(shù)（PacBio單分子測(cè)序技術(shù)），結(jié)合Bionano光學(xué)圖譜技術(shù)及Illumina高通量測(cè)序，對(duì)玉米Mo17基因組進(jìn)行組裝，在基因組學(xué)層面對(duì)玉米自交系間能夠形成特別顯著的雜種優(yōu)勢(shì)的原因提供了一個(gè)新的解釋。

這一研究成果公布在7月30日的Nature Genetics上，文章的通訊作者為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)賴錦盛教授，作者為孫思龍、周英思，陳建、史俊鵬以及趙海銘。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)為該論文的完成單位。

玉米是一種重要的糧食作物及經(jīng)典的遺傳模式植物。玉米自交系之間存在著廣泛的遺傳變異，不同雜種優(yōu)勢(shì)群之間的雜交后代表現(xiàn)出極高的雜種優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象。以B73自交系為代表的Reid群和以Mo17自交系為代表的Lancaster群是世界上*經(jīng)典也是*著名的兩個(gè)玉米雜種優(yōu)勢(shì)群，由B73和Mo17雜交產(chǎn)生的后代曾經(jīng)在全球范圍內(nèi)廣泛種植。

Mo17自交系及其衍生材料在我國玉米生產(chǎn)中也得到廣泛應(yīng)用。由B73和Mo17為親本構(gòu)建的遺傳群體長期以來被廣泛應(yīng)用到基因克隆、基因印記、雜種優(yōu)勢(shì)機(jī)理等玉米遺傳學(xué)和基礎(chǔ)生物學(xué)研究中。由美國科研人員為主的基因組學(xué)研究團(tuán)隊(duì)選用B73自交系為研究對(duì)象。B73基因組作為玉米的個(gè)參考基因組于2009年發(fā)表初步組裝結(jié)果，并隨后在2017年使用第三代測(cè)序技術(shù)進(jìn)行了更新。

鑒于Mo17基因組的重要性，賴錦盛教授課題組多年來一直致力于Mo17自交系高質(zhì)量參考基因組的組裝，以及Mo17基因組與其他玉米基因組的比較分析。

在*新研究中，研究人員利用第三代測(cè)序技術(shù)（PacBio單分子測(cè)序技術(shù)），結(jié)合Bionano光學(xué)圖譜技術(shù)及Illumina高通量測(cè)序，對(duì)玉米Mo17基因組進(jìn)行組裝，將大小為2.18Gb的Mo17基因組的大約97%序列錨定到10條染色體上，達(dá)到目前已完成的玉米或其他復(fù)雜基因組組裝中少有的水平。

Mo17基因組共注釋到38620個(gè)高質(zhì)量的蛋白編碼基因。通過比較分析，發(fā)現(xiàn)Mo17與B73兩個(gè)基因組間存在大量遺傳差異，其中比較特出的是，在染色體上的基因排列順序上至少有10%的基因存在非共線性現(xiàn)象，同時(shí)基因組結(jié)構(gòu)變異上至少20%的基因存在有可能導(dǎo)致蛋白編碼功能改變的重要序列突變。

玉米不同自交系基因組間存在的遺傳變異和其他物種內(nèi)部的遺傳變異比較來看，在程度上而言顯得非常突出，因此這個(gè)研究結(jié)果在基因組學(xué)層面對(duì)玉米自交系間能夠形成特別顯著的雜種優(yōu)勢(shì)的原因提供了一個(gè)新的解釋。了解更多內(nèi)容歡迎您來電咨詢我公司業(yè)務(wù)員，也可以在本公司網(wǎng)站上方的在線訂單中給我們留下您需要的產(chǎn)品。上海恒遠(yuǎn)試劑盒產(chǎn)品提供全程實(shí)驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)技術(shù)、完善、穩(wěn)定，購我公司產(chǎn)品為您包郵送貨上門！