中國熱科院在木豆農(nóng)家種基因組組裝及種子百粒重遺傳基礎(chǔ)解析方面取得新進(jìn)展
?近日，中國熱科院品資所牧草團(tuán)隊(duì)在木豆農(nóng)家種高質(zhì)量基因組組裝及種子百粒重遺傳基礎(chǔ)解析方面取得新進(jìn)展，該研究繪制了一個(gè)我國的木豆農(nóng)家種D30高質(zhì)量參考基因組，并通過全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）鑒定了木豆百粒重的相關(guān)遺傳位點(diǎn)。
木豆是世界第六大食用豆類，同時(shí)也是熱帶和亞熱帶地區(qū)重要的飼草作物。已公布的木豆栽培種Asha基因組大小為605 Mb，僅占預(yù)估基因組大小的72.7%。由于缺乏木豆高質(zhì)量參考基因組，嚴(yán)重阻礙了木豆重要農(nóng)藝性狀的遺傳解析和種質(zhì)資源挖掘利用。
該研究利用第三代測(cè)序技術(shù)（PacBio HiFi）和Hi-C測(cè)序技術(shù)對(duì)木豆農(nóng)家種D30進(jìn)行測(cè)序，組裝得到一個(gè)大小為813.54 Mb，contig N50為10.74 Mb，BUSCO和LAI評(píng)估結(jié)果分別達(dá)到99.2%和29.06的高質(zhì)量基因組。木豆D30基因組包含431.37 Mb重復(fù)序列（占基因組大小的53.02%）和37,977個(gè)蛋白編碼基因。在此基礎(chǔ)上，通過GWAS挖掘了與木豆6個(gè)農(nóng)藝性狀顯著關(guān)聯(lián)的28個(gè)遺傳位點(diǎn)。其中，鑒定到一個(gè)與木豆種子百粒重顯著關(guān)聯(lián)的類鈣調(diào)素蛋白（CML, Calmodulin-like protein）編碼基因，并進(jìn)一步確定了其優(yōu)勢(shì)單倍型。該研究為木豆的功能基因組學(xué)研究和基因組輔助育種奠定了基礎(chǔ)。
該研究成果以“Chromosome-scale reference genome of an ancient landrace: unveiling the genetic basis of seed weight in the food legume crop pigeonpea (Cajanus cajan)”為題發(fā)表于《Horticulture Research》。品資所與海南大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士生劉春和品資所丁西朋副研究員為論文的共同第一作者，品資所劉攀道副研究員和劉國道研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目資助。
木豆基因組特征與種子百粒重關(guān)聯(lián)分析
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