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甜瓜和西瓜:同一个研究所同日两篇论文上Nature Genetics

  今天,《自然-遗传学》以2篇长文(Research Article)形式在线发表以中国农科院郑州果树研究所所为第一单位完成的“甜瓜变异组图谱揭示甜瓜多次驯化事件及影响农艺性状的位点”,和共同第一作者单位“大规模基因组重测序揭示了西瓜果实品质与抗性的选择驯化历程”两篇论文。

  两项研究分别构建了甜瓜和西瓜的全基因组变异图谱,揭示了两种水果的驯化历史及果实品质的遗传分子机制。两项成果为西甜瓜种质资源研究提供新的理论框架和组学数据,也为西甜瓜分子育种提供了大量的基因资源和选择工具,具有重要科学价值和实践意义。上述成果的发表将进一步强化我国在瓜类作物基因组学与分子育种领域的国际领先地位。

  该所徐永阳研究员其所在团队联合深圳农业基因组研究所、西班牙巴塞罗那食品科学院及青岛农业大学、中国农业科学院蔬菜花卉研究所、中国农业大学、美国康奈尔大学、法国农业科学院等19个国内外科研机构,历时5年共同构建了世界第一个甜瓜全基因组变异图谱,首次系统阐释了甜瓜的复杂驯化历史及重要农艺性状形成的遗传基础。甜瓜研究团队分析了千余份甜瓜种质资源的基因组变异,共鉴定了560余万个SNP位点。在此基础上,发现甜瓜可能发生过三次独立的驯化事件,其中一次发生在非洲地区,另外两次发生在亚洲地区并分别产生了厚皮甜瓜和薄皮甜瓜两个栽培亚种。三次独立驯化“异曲同工”,都导致野生甜瓜失去了苦味和酸味并获得了甜味。此外,通过全基因组关联分析等手段,定位了200余个与甜瓜苦味、酸味、果实大小、果肉颜色等性状相关的候选基因和位点。中国农业科学院郑州果树研究所赵光伟、中国农业科学院深圳农业基因组研究所练群、青岛农业大学张忠华、挂牌杀肖规律2018。中国农业科学院蔬菜花卉研究所付秋实为论文共同第一作者。中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文研究员、中国农业科学院郑州果树研究所徐永阳研究员与西班牙巴塞罗那农业基因组中心Jordi Garcia-Mas研究员为论文共同通讯作者。

  该所刘文革研究员其所在团队协同北京市农林科学院、美国康奈尔大学、深圳基因组所组成联合攻关团队,首先采用单分子测序、光学图谱与Hi-C三维基因组联合分析,完成了高质量的西瓜基因组序列图谱。继而,对400多份种质资源开展了基因组变异分析,共鉴定近2000万个SNP。在此基础上,首次明确了西瓜7个种之间的进化关系,发现野生黏籽西瓜是距现代栽培西瓜亲缘关系最近的种群,也发现了利用野生西瓜进行抗性改良的基因组痕迹。此外,鉴定获得了与果实含糖量、瓤色、形状等性状关联的43个信号位点,提供了关键候选基因。北京市农林科学院郭绍贵、中国农科院郑州果树所赵胜杰、北京农林科学院孙宏贺、美国康奈尔大学Boyce Thompson植物研究所王昕、美国康奈尔大学Boyce Thompson 植物研究所吴珊、中国农科院院蔬菜花卉研究所林涛为论文共同第一作者。北京市农林科学院国家西甜瓜改良中心许勇研究员、中国农科院郑州果树所刘文革研究员、美国康奈尔大学Boyce Thompson研究所费章君教授、深圳农业基因组研究所黄三文研究员为本文共同通讯作者。

  上述两项研究受到中国农科院科技创新工程、现代农业产业技术体系、国家自然科学基金、国家重点研发计划、广东省珠江计划、深圳市孔雀计划和大鹏新区等资助。

  3日,由中国生物技术发展中心、四川省科技厅指导,成都市人民政府主办的中国生物技术创...[详细]

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