近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所土壤植物互作創(chuàng)新團隊與國內(nèi)科研單位合作,組裝了我國玉米骨干自交系RP125的高質(zhì)量參考基因組,并在該背景下創(chuàng)制了一個EMS突變體庫,為玉米基因功能研究和遺傳改良提供了重要理論基礎(chǔ)和寶貴種質(zhì)資源。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《植物雜志(The Plant Journal)》上。
據(jù)吳慶鈺研究員介紹,玉米具有豐富的遺傳多樣性,準確的基因組和注釋信息是作物改良和全基因組精準鑒定的基礎(chǔ)。自2009年B73參考基因組發(fā)布以來,北美、南美和歐洲的其他幾個重要自交系如Mo17、W22、PH207、SK、K0326Y、B104等已經(jīng)測序并重新組裝,而國內(nèi)只有少數(shù)自交系具有基因組重測序信息,很多在中國廣泛使用的優(yōu)良育種系還沒有高質(zhì)量的基因組信息。
該研究結(jié)合Nanopore測序和Hi-C組裝對玉米自交系RP125的參考基因組進行了從頭組裝、功能注釋和序列比對,建立了我國玉米自交系的高質(zhì)量參考基因組。此外,該研究還在玉米自交系RP125背景下創(chuàng)制了EMS突變體庫,為玉米生物學(xué)基礎(chǔ)研究和育種實踐提供了寶貴種質(zhì)資源。借助RP125基因組信息,該團隊成功地從EMS突變體庫中克隆了多個突變體,并對其中一個調(diào)控籽粒灌漿的新基因 QK1 進行了功能解析,揭示了鐵元素和活性氧積累對籽粒發(fā)育和灌漿調(diào)控的新機制。該研究對挖掘新的功能基因、豐富玉米的遺傳多樣性及推動育種進程具有重要的意義。
該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程等項目的資助。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/tpj.15421