农科院作科所组装蚕豆高质量基因组

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关键词：

来源：

Genome Biology

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//agri.nais.net.cn/topic/downloadFile/9e07fb5c-94a0-42a9-831c-6e1a9493bbab

来源地址：

https://doi.org/10.1186/s13059-025-03532-7

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

学术文献

语种：

英语

原文发布日期：

2025-03-17

摘要：

2025年3月17日，中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利用创新团队联合国内外多家单位，利用中国蚕豆特异种质VF8137，组装出了该种质11.81Gb大小的高质量参考基因组，提供了高质量精细物理图谱和注释，解析了蚕豆基因组进化特征、群体遗传结构与重要性状分子基础，发掘了蚕豆种质特异短翼瓣性状相关候选基因，为蚕豆适应性分化、基因挖掘、种质创新和育种改良提供了基因组资源及数据支撑。相关研究成果以“A special short-wing petal faba genome and genetic dissection of floral and yield-related traits accelerate breeding and improvement of faba bean”为题在线发表在《Genome Biology》上。蚕豆是一种粮菜饲绿肥兼用的春播区一年生或秋播区越年生的冷季食用豆类，因其营养价值丰富，产量潜力巨大，且具有显著生态优势，在农业可持续发展中发挥着重要作用。作为拥有超过1万年驯化历史的古老作物，蚕豆种质资源蕴藏着丰富的遗传多样性。然而，蚕豆庞大且复杂的基因组严重制约了其理论和应用研究。基于该基因组利用遗传定位分析，发掘出一个关键候选基因Vfab3G363000，结合功能注释、序列变异、表达差异和蛋白质结构变异分析等多方面的证据，表明该基因的突变导致了VF8137独特的短翼瓣性状，显著降低蚕豆的异交率，使其表现出自花授粉的特点；随后，还依托该基因组鉴定出一批与产量性状相关的基因和位点。这些基因的充分开发，将有助于缩短蚕豆品种的纯化周期，促进优异目标性状的快速固定，为低异交率、高产蚕豆种质创新和培育提供了宝贵的基因资源。同时，研究团队通过对558份全球蚕豆种质资源群体遗传结构和地理分化进行系统解析，从群体遗传学角度为中国蚕豆南北方生态分化的遗传演进提供了关键线索。