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中國農(nóng)業(yè)大學:三代測序技術深入解析玉米基因組學

閱讀次數(shù)：1450 發(fā)布時間：2018/8/6 11:20:23

中國農(nóng)業(yè)大學，美國康奈爾大學等處的研究人員發(fā)表了題為“Extensive intraspecific gene order ａnd gene structural variations between Mo17 ａnd other maize genomes”的文章，利用第三代測序技術（PacBio單分子測序技術），結合Bionano光學圖譜技術及Illumina高通量測序，對玉米Mo17基因組進行組裝，在基因組學層面對玉米自交系間能夠形成特別顯著的雜種優(yōu)勢的原因提供了一個新的解釋。

這一研究成果公布在7月30日的Nature Genetics上，文章的通訊作者為中國農(nóng)業(yè)大學賴錦盛教授，作者為孫思龍、周英思，陳建、史俊鵬以及趙海銘。中國農(nóng)業(yè)大學為該論文的完成單位。

玉米是一種重要的糧食作物及經(jīng)典的遺傳模式植物。玉米自交系之間存在著廣泛的遺傳變異，不同雜種優(yōu)勢群之間的雜交后代表現(xiàn)出極高的雜種優(yōu)勢現(xiàn)象。以B73自交系為代表的Reid群和以Mo17自交系為代表的Lancaster群是世界上*經(jīng)典也是*著名的兩個玉米雜種優(yōu)勢群，由B73和Mo17雜交產(chǎn)生的后代曾經(jīng)在全球范圍內(nèi)廣泛種植。

Mo17自交系及其衍生材料在我國玉米生產(chǎn)中也得到廣泛應用。由B73和Mo17為親本構建的遺傳群體長期以來被廣泛應用到基因克隆、基因印記、雜種優(yōu)勢機理等玉米遺傳學和基礎生物學研究中。由美國科研人員為主的基因組學研究團隊選用B73自交系為研究對象。B73基因組作為玉米的個參考基因組于2009年發(fā)表初步組裝結果，并隨后在2017年使用第三代測序技術進行了更新。

鑒于Mo17基因組的重要性，賴錦盛教授課題組多年來一直致力于Mo17自交系高質(zhì)量參考基因組的組裝，以及Mo17基因組與其他玉米基因組的比較分析。

在*新研究中，研究人員利用第三代測序技術（PacBio單分子測序技術），結合Bionano光學圖譜技術及Illumina高通量測序，對玉米Mo17基因組進行組裝，將大小為2.18Gb的Mo17基因組的大約97%序列錨定到10條染色體上，達到目前已完成的玉米或其他復雜基因組組裝中少有的水平。

Mo17基因組共注釋到38620個高質(zhì)量的蛋白編碼基因。通過比較分析，發(fā)現(xiàn)Mo17與B73兩個基因組間存在大量遺傳差異，其中比較特出的是，在染色體上的基因排列順序上至少有10%的基因存在非共線性現(xiàn)象，同時基因組結構變異上至少20%的基因存在有可能導致蛋白編碼功能改變的重要序列突變。

玉米不同自交系基因組間存在的遺傳變異和其他物種內(nèi)部的遺傳變異比較來看，在程度上而言顯得非常突出，因此這個研究結果在基因組學層面對玉米自交系間能夠形成特別顯著的雜種優(yōu)勢的原因提供了一個新的解釋。了解更多內(nèi)容歡迎您來電咨詢我公司業(yè)務員，也可以在本公司網(wǎng)站上方的在線訂單中給我們留下您需要的產(chǎn)品。上海恒遠試劑盒產(chǎn)品提供全程實驗技術指導，實驗技術、完善、穩(wěn)定，購我公司產(chǎn)品為您包郵送貨上門！