Nature Plants:将节节麦基因组导入小麦作为谷物改良的基础

2021年5月,河南大学作物逆境适应与改良国家重点实验室等多家机构的科研团队开发了一个快速渐渗技术平台,利用该技术体系可将A. tauschii(节节麦)丰富的遗传变异转入小麦基因组。相关研究结果已发表在《Nature Plants》上。

此项研究中4个新参考基因组的组装数据和注释文件已存储于国家基因库生命大数据平台(CNGBdb),项目编号为:CNP0001325

 

研究背景

增加作物产量对于养活世界上不断增长的人口是必要的,作物育种者经常利用基因变异来提高作物的产量和质量。然而,小麦D基因组的多样性严重限制了其选择性育种。小麦育种家迫切需要开发具有更高产量、更健康谷物和环境友好特性的新的可持续品种。增加小麦育种库多样性的一个策略是利用小麦的野生近亲。因此,有效地引进和利用节节麦和其他小麦野生近缘种是小麦育种和改良的迫切需要。


主要结果

研究团队开发了一个平台,通过引入技术、快速育种和高通量基因分型以及表型的结合,将节节麦的遗传变异快速引入小麦。这种方法可以在30个月内完成重要农艺性状的多个位点或基因的转化,从而极大地提高节节麦-小麦引种(A-WI)的发展速度。

将Ae.tauschii快速引入小麦中


快速高通量引入(RHI)平台加速了野生片段向小麦的转化 

 

基于 278 个种质和四个新组装的基因组的重测序数据表明,节节麦中存在广泛的未开发变异。这些基因组数据和随后的比较基因组分析为新基因发现、基因分型和小麦改良提供了宝贵的资源。

四种节节麦基因组组装与注释信息


6个小麦D基因组和278个重测序材料的变异景观


最后,研究团队通过实验室和田间分析的两个例子证实了该技术平台在小麦育种方面的有效性。

小麦改良中稳定的A-WI系的例子


研究意义

此项研究构建了节节麦的核心种质,包括85个种质,涵盖了该物种整体99%以上的遗传变异。这是与优势小麦栽培品种杂交产生的节节麦-小麦合成八倍体小麦(A-WSOW)库。高质量参考基因组、节节麦的基因组变异图谱和A-WSOW库为小麦育种和资源利用奠定了坚实的基础。


首发公号:国家基因库大数据平台  

参考文献

Zhou, Y., Bai, S., Li, H. et al. Introgressing the Aegilops tauschii genome into wheat as a basis for cereal improvement. Nat. Plants 7, 774–786 (2021). 

图片来源:Nat. Plants和参考文献

部分信息来源于“植物科学最前沿”公众号,如有侵权请联系删除。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容