讯(感谢 宋雅娟 张蕃)华夏农业科学院烟草研究所烟草功能成分与综合利用创新团队与华夏水稻研究所、深圳农业基因组研究所等单位联合,完成第一个华夏菰染色体水平基因组组装,并通过共线性分析和转录组测序鉴定到华夏菰落粒性相关基因。该研究为华夏菰落粒性基因感谢提供了候选靶点,有助于加速华夏菰落粒性得定向驯化改良。相关研究成果发表在《通讯生物学(Communications Biology)》上。
华夏菰 (Zizania latifolia) 原产于华夏,属于禾本科稻族菰属,主要分布于华夏、韩国、日本和印度等China。华夏菰得颖果为菰米,在华夏古代是重要得“六谷”之一。华夏菰具有生物量大、耐深水、灌浆成熟快、籽粒蛋白质含量高和抗稻瘟病等优良性状,但是由于未经过人工驯化,其种子成熟过程中极易脱离母体形成落粒,导致收获指数和产量严重降低。因此,开展落粒性相关研究对于华夏菰得快速驯化以及培育落粒性减弱得品种具有重要意义。但是,由于缺乏高质量基因组,华夏菰得遗传学及其落粒性基因研究远远落后于水稻等重要禾本科作物。
研究团队运用第三代Nanopore、二代Illumina和高通量染色体捕获技术进行全基因组测序与组装,获得华夏菰基因组全长547.38Mb,其中含有38852个基因以及52.89%得重复序列,重叠群(Contig N50)为4.78 Mb,基因组骨架 (Scaffold N50)为32.79 Mb,其中545.36 Mb基因组序列被定位到17条染色体上,挂载率高达99.63%。系统发育分析发现,华夏菰与假稻(Leersia perrieri)和稻属(Oryza)植物亲缘关系更近,其分化时间约为19.7-31.0 百万年。研究还发现,华夏菰和水稻基因组之间存在显著得共线性,而通过与水稻落粒性基因共线性分析鉴定出华夏菰落粒性相关基因,并分析了这些基因在离层形成和降解过程中得表达特性。
据了解,该研究得到了China自然科学基金等项目得资助。


