天津农科院通过基因组分析揭示花椰菜凝乳生物发生的逐步驯化及遗传机制

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Science Art

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资源所属：

农业生物技术专题

类型：

前沿资讯

语种：

中文

原文发布日期：

2024-05-07

摘要：

近日，天津农科院孙德岭/中国农大林涛团队在Nature Genetics上发表题为：“Genomic analyses reveal the stepwise domestication and genetic mechanism of curd biogenesis in cauliflower”的研究论文。研究者更新了花椰菜C-8 (V2)的高质量参考基因组组装，并通过整合PacBio SMRT测序、Bionano光学图谱和Hi-C技术，辅以Illumina全基因组鸟枪法数据，得到了一个高连续性的基因组序列。通过对971个不同品种的花椰菜及其近亲的全基因组重测序，研究者构建了一个全面的基因组变异图谱，检测到大量单核苷酸多态性（SNPs）和插入/缺失（InDels）。通过构建最大似然（ML）树，研究者探索了不同B. oleracea亚种之间的系统发育关系，确认了中国芥菜（clade 1）、甘蓝型蔬菜（clade 2）、西兰花（clade 3）和花椰菜（clade 4）作为主要的分支。花椰菜的驯化历史较短，大约2500年。研究者根据植物架构和成熟度将726个花椰菜品种分为五组，揭示了从西兰花到花椰菜的逐步驯化路径。研究者通过群体基因组分析，鉴定了与花椰菜花球形成相关的基因，特别是三个MADS-box基因CAL1、CAL2和FUL2，它们在花球形成中可能起着关键作用。研究者测量了七个重要的农艺性状，并使用GWAS方法鉴定了与这些性状显著相关的基因座和候选基因，包括控制花椰菜茎高（SH）的锌指蛋白基因BOB06G135460。研究中使用的种子材料、基因组数据和相关分析工具已经公布或存储在公共数据库中，以供进一步研究使用。这项研究为理解花椰菜的遗传基础、花球形成机制以及农艺性状的分子基础提供了宝贵的资源，为未来的种质创新和花椰菜品种改良奠定了基础。