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芝麻大规模全基因组关联分析完成

文章来源:科技日报  |  发布时间:2015-02-12  |  【打印】 【关闭

  由中国农科院油料所张秀荣研究员领衔的芝麻与特色油料遗传育种创新团队,与中科院国家基因研究中心等单位合作,在国际上率先完成了芝麻高密度单倍型图谱构建、主要农艺性状大规模全基因组关联分析。10月19日,国际知名期刊《自然·通讯》杂志在线发表了上述研究成果。

  该研究得到973、国家自然科学基金、中国农科院科技创新工程等资助。

  芝麻是重要的油料作物,含油量高,富含不饱和脂肪酸、芝麻素等人体有益物质。芝麻为二倍体,基因组较小,是油脂相关性状研究的理想作物。研究团队在前期完成芝麻基因组测序基础上,筛选来自29个国家705份芝麻资源进行全基因组测序,发掘500多万个SNP(单核苷酸多态性),构建了芝麻高密度单倍型图谱。

  对世界芝麻资源遗传多样性、群体结构进行分析发现,芝麻资源分化为南、北方两个生态类型;对油脂、产量相关的56个重要农艺性状进行全基因关联分析,获得关联位点549个、候选基因46个。对芝麻含油量遗传分析表明,芝麻含油量不仅受油脂代谢酶类调控,还受其他基因调控,如种皮颜色控制基因SiPPO、木质素合成基因SiNST1。这一发现为油料作物含油量的遗传改良提供了新思路。通过对芝麻种子脂肪酸成分的关联分析,发现了多个脂肪酸代谢关键基因,初步解析了芝麻油脂代谢调控网络。研究还发现一系列与产量相关基因,这些基因的积累是芝麻育成品种产量较地方品种高的重要因素。

  该研究为芝麻遗传改良等奠定了基础,也为油菜、大豆等主要油料作物相关研究、分子育种提供基础数据和参考借鉴。

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