发布日期：2024-12-23 20:41 点击次数：59
本网讯（通信员 李广伟）12月16日，我校王谈文、陈锋和殷贵鸿团队在《PlantCommunications》上在线发表了题为“Genomic analysis of Zhou8425B， a key founder parent， reveals its genetic contributions to elite agronomic traits in wheat breeding”的参论说文。该参议绘画了中国小麦主干亲本周8425B高质地基因组物理图谱，以周8425B中1RS易位染色体臂为基础接头了不同遗传配景中1RS的结构变异特征，挖掘到一个小麦成株期条锈病抗性新位点YrZH3BS露出 porn，漂浮出在周8425B繁衍品种中共同开始于周8425B的迫切染色体区段并分析了其捎带的迫切农艺性状基因。参议后果对进一步通晓以周8425B为代表的小麦迫切主干亲本的遗传基础、促进小麦优良新品种的基因组联想育种具有迫切携带意旨和实用价值。
小麦是迫切的食粮作物，主干亲本在小麦育种检经验史进度中起了迫切作用。周8425B是我国小麦育种家郑天存教养应用六倍体小黑麦与正常小麦远缘杂交、大群体回交、放射诱变、道路杂交检阅夏繁加代、表型选育和染色体检测等多项技巧，在1984年创制的出具有矮秆、大穗大粒、抗病抗逆等多个优异性状的1BL/1RS小麦新种质。周8425B具有优良农艺性状和精致的配协力，尤其是凸起的成株期条锈病和叶锈病抗性，其自己以及由其繁衍的周麦13、周麦16和周麦22等已成为我国多个麦区的迫切育种亲本，至2023年已育成刚硬繁衍新品种966个（国审345个，省审621个），变成了以周麦、郑麦、百农、豫麦、豫农、存麦、中麦等为代表的系列品种，训导面积占黄淮南片麦区65%以上，为小麦品种更新换代、分娩发展及我国食粮安全和农民增产增收作念出了迫切孝敬。然则由于缺少其详备的基因组序列，导致对周8425B迫切农艺性状优异基因挖掘过甚四肢主干亲本遗传基础的参议缺少冲破性阐明。
眼镜妹 探花整合HiFi和Hi-C等测序技巧，拼装取得了周8425B高质地的参考基因组序列，其基因组大小为14.75Gb，contigN50为70.94Mb，scaffoldN50为735.11Mb，98.44%序列可锚定到21条染色体，在17条染色体上拼装出单端或双端的端粒（图1）；全基因组TE含量为87.53%，一共珍重到106，940个高着实度（HC）基因；QV（QV=47）检测剖释周8425B基因组图谱碱基准确率向上99.99%，BUSCO圆善性为99.5%，逆转座子拼装方向（LAI）向上15。这些数据标明周8425B基因组图谱在编码和非编码序列方面均具有很高精准度、圆善性和连合性。
应用12个不同发育时刻的组织样品进行转录组测序，通过分析漂浮出96，728个可抒发的HC基因；构建的基因抒发采积聚存在22个共抒发模块，从中发现了2个位于1RS上的特异基因，可能影响小麦籽粒发育和淀粉合成等迫切农艺性状。基因组序列比拟发现不同遗传配景中的1RS存在较多结构变异，尤其是在周8425B的1RS染色体亚端粒区发现了20.5Mb的非共线区域，分析发现此区域是由单体长度差别380、571和118 bp串联重迭序列构成，这些串联重迭序列与前东谈主在麦类物种细胞遗传学参议中粗拙使用的分子探针pSc200、pSc250和pSc119.2含有的序列高度一致，咱们发现这些串联重迭序列的物理位置相关很好地阐述了前东谈主细胞遗传学践诺不雅察的原位杂交后果。值得指出的是，这一后果也在近期发表的小麦泛基因组参议中得到考据（Jiaoetal.，Nature，2024），即1RS亚端粒区域超长串联重迭序列是其染色体上的一个迫切结构特征。
图1 周8425B基因组拼装后果和特征
周8425B对条锈和叶锈病具有捏久和广谱的成株期抗性，前东谈主已发现其捎带有YrZH84、YrZH84.2、YrZH22、Yr30和Yr9等多个抗条锈病基因。应用245份材料的GWAS后果和周8425B高质地基因组物理图谱，该参议在3B染色体漂浮到了一个新的成株期条锈病抗病位点YrZH3BS。进一步参议发现YrZH3BS与YrZH22和YrZH84具有显赫的正向互作相关，同期捎带这三个抗病位点的小麦品种不错显赫裁汰其条锈病感病指数84.09%，同期对每穗粒数提高8.29%，千粒重提高29.76%，产量拔擢了31.98%（图2）。这些后果标明周8425B集成了广大优良抗病基因，结束了抗病性与丰产性的协同检阅。
图2 三个成株期抗性位点对小麦条锈病和产量的抽象影响分析
FLDS， flag leaf disease severity; GNPS， grain number per spike; TGW， thousand grain weight.
在Haoetal.（2020）等东谈主发表的中国小麦迫切品种重测序参议中，有7个（周麦16、矮抗58、周麦22、丰德存5号、徐麦35、百农201和百农4199）是周8425B繁衍品种。该参议应用Hao等东谈主发表的重测序数据，以周8425B基因组序列为参考，发现7个周8425B繁衍品种差别捎带了34 - 50个开始于周8425B的染色体片断（Zhou8425B related genomic blocks，ZRGBs），其中周麦22中ZRGB含有量最高，其基因组序列的58.57%来自于周8425B，这7个繁衍品种中有13个ZRGBs共同来自于周8425B；进一步参议发现位于5B染色体的两个ZRGB区段，在周8425B繁衍品种中均受到了显赫的正向遴荐。总而言之，该参议绘画的周8425B基因组图谱是对国表里小麦基因组资源的迫切拓展，成心于异日愈加高效地挖掘小麦迫切功能基因和开展小麦基因组联想育种。
河南农业大学农学院陈锋教养、张坤普参议员、王谈文参议员和殷贵鸿参议员为论文的共同通信作家，农学院后生教练李广伟、任妍、杨宇昕和陈树林为论文的共同第一作家，康国章参议员和河南农业大学兼职教养河南丰德康种业郑天存参议员对本参议赐与了迫切携带。本参议取得了国度重心研发计算、国度当然科学基金、河南省优秀后生基金和中国博士后基金的资助。
剪辑/黄璞 杨钰晨 审核/方芳 签发/周红飞露出 porn