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中國(guó)科學(xué)院遺傳發(fā)育所等解析大豆全景遺傳重組特征

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-12-13 00:02:34    來(lái)源:云推B2B網(wǎng)    作者:云推小編    瀏覽次數(shù):946    評(píng)論:0
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中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物細(xì)胞與染色體工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員田志喜研究組聯(lián)合多家單位利用其開(kāi)發(fā)的高密度SNP芯片對(duì)構(gòu)建的多套大豆重組自交系進(jìn)行了高通量基因型鑒定,構(gòu)建了高精度的重組圖譜(平均重組區(qū)間小于等于2 kb)。

  大豆起源于中國(guó),是我國(guó)乃至世界上重要的糧油飼兼用作物,為全球供應(yīng)了一半以上的植物油和近四分之一的植物蛋白。目前,中國(guó)是世界上最大的大豆進(jìn)口國(guó),對(duì)外依賴性高,提升我國(guó)大豆產(chǎn)能已經(jīng)成為保障我國(guó)糧食安全迫在眉睫的任務(wù)。減數(shù)分裂同源重組是最基礎(chǔ)也是最重要的生物學(xué)過(guò)程之一,它不僅確保染色體間的精準(zhǔn)分離,也能導(dǎo)致雙親遺傳物質(zhì)的交換。這種交換是遺傳多樣性的主要來(lái)源之一,造就了豐富的表型變異。同時(shí),同源重組能夠打破優(yōu)異與不良等位基因的連鎖,在作物育種過(guò)程中扮演了重要作用。系統(tǒng)全面地解析大豆同源重組及其發(fā)生的特征對(duì)于大豆分子設(shè)計(jì)育種具有重要意義。     中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物細(xì)胞與染色體工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員田志喜研究組聯(lián)合多家單位利用其開(kāi)發(fā)的高密度SNP芯片對(duì)構(gòu)建的多套大豆重組自交系進(jìn)行了高通量基因型鑒定,構(gòu)建了高精度的重組圖譜(平均重組區(qū)間小于等于2 kb)。研究發(fā)現(xiàn),同源重組事件在染色體上呈現(xiàn)不均勻分布,重組率與基因密度呈正相關(guān)關(guān)系,與轉(zhuǎn)座子密度、GC含量與結(jié)構(gòu)變異分布呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。通過(guò)對(duì)全基因組重組斷點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn),其存在一定的保守性,富集于Poly-A和富含AT的基序,進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)同源重組更容易發(fā)生在表達(dá)活躍基因的啟動(dòng)子區(qū)域。ATAC-seq實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),大豆中同源重組事件趨向在開(kāi)放的染色質(zhì)區(qū)域上產(chǎn)生;CUT&Tag和組蛋白修飾測(cè)序分析發(fā)現(xiàn),同源重組斷點(diǎn)富集于活躍型組蛋白修飾區(qū)域,說(shuō)明活躍型的組蛋白修飾可能會(huì)促進(jìn)同源重組的形成。此外,通過(guò)遺傳圖譜分析,研究定位了影響大豆同源重組頻率的遺傳位點(diǎn),為解析大豆自然材料間同源重組變異的分子遺傳機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。該研究不僅加深了對(duì)大豆遺傳重組及其調(diào)控因素的了解,而且有助于育種家針對(duì)育種目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的親本及其遺傳重組情況進(jìn)行設(shè)計(jì),從而提高育種效率。     相關(guān)研究成果于近日在線發(fā)表在Plant Biotechnology Journal上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委與中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。
 
(文/云推小編)
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