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科學家成功解讀硬粒小麥全基因組圖譜
日期:2019年04月19日 07:26     

  近日,來自意大利、加拿大、德國等多國科研機構的科學家共同在Nature Genetics上發表了題為“Durum wheat genome highlights past domestication signatures and future improvement targets”的文章,繪制并解讀了硬粒小麥(durum wheat)的全基因組圖譜,這對于比較和挖掘小麥祖先中的優異等位基因具有重要意義。
  野生二粒小麥是硬粒小麥和面包小麥等重要經濟作物的直接祖先。現代作物的野生親緣種可作為各種優良性狀(如抗病性和營養品質)的遺傳多樣性來源。栽培作物及其野生祖先間的比較基因組學分析,是檢測新的有益等位基因、了解作物進化和選育歷史的關鍵策略。在本研究中,科研人員分析了硬粒小麥品種Svevo的全基因組,并通過遺傳多樣性分析揭示了數千年經驗選擇和育種所帶來的變化。與馴化和育種相關的遺傳分化顯著特征區域在基因組中分布廣泛,但是在著絲粒周圍區域有幾個主要的多樣性缺失。此外,5B染色體上攜帶一個編碼金屬轉運蛋白的基因(TdHMA3-B1),該基因具有非功能性變異,會導致鎘在谷物中大量累積。“高鎘”等位基因在硬粒小麥品種中廣泛存在,但是并未在野生二粒小麥品種中發現,“高鎘”等位基因從馴化的二粒小麥到現代硬粒小麥中的存在頻率逐漸增加。TdHMA3-B1的快速克隆拯救了一個有益的野生等位基因,證明了Svevo基因組在小麥改良中的實際應用價值。該研究有助于進一步提高面食小麥的品質和產量,為小麥的育種創新提供了巨大的潛力。(摘譯自Nature Genetics, Published: 08 April 2019)
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