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南京農業大學園藝學院侯喜林教授團隊在不結球白菜基因組研究上取得重要進展

   2021-01-05 南京農業大學李英947
核心提示:2020年12月28日,南京農業大學侯喜林教授團隊在不結球白菜基因組學研究中取得重要進展,相關成果以A chromosome-level reference
2020年12月28日,南京農業大學侯喜林教授團隊在不結球白菜基因組學研究中取得重要進展,相關成果以“A chromosome-level reference genome of non-heading Chinese cabbage [Brassica campestris(syn. Brassica rapa) ssp. chinensis]”發表于Horticulture Research上。該成果經過10多年的深入研究,揭示了不結球白菜維生素C和硫代葡葡糖苷營養物質的代謝機制,為優良性狀分子設計育種奠定了堅實基礎。同時也為國內外同行提供了不結球白菜的高水平參考基因組數據。


  不結球白菜,俗稱青菜、小白菜,原產中國,是最受大眾喜愛的蔬菜之一,栽培面積由2005年的800萬畝上升到現在的2,100萬畝左右,已成為我國第三大蔬菜作物。該研究以不結球白菜‘蘇州青’為材料,利用最新的測序手段,獲得396.83Mb近完整的高質量的染色體級基因組,并對其功能進行注釋,其ContigN50 2.83Mb。此基因組質量高于現有其它白菜基因組。根據這一新基因組,研究發現重復序列占全基因組的比例約為53%,并且注釋得到了48,158個蛋白質編碼基因。比較基因組分析證實,不結球白菜經歷了一個與其他十字花科物種共享的全基因組三倍化(WGT)事件,這發生在與擬南芥共享的WGD事件之后,為研究蕓薹屬蕓薹種亞種之間分化提供重要的依據。對維生素C和硫代葡萄糖苷(GSLs)合成和代謝途徑相關基因進行了鑒定和比較分析,得到了串聯復制導致的基因拷貝數變異,并且GSL基因在白菜基因組中發生了高度擴張。聯合轉錄組分析,對相關基因的表達進行了探究,揭示了不結球白菜維生素C和硫代葡葡糖苷營養物質的代謝調控機制。


  本項研究工作以作物遺傳與種質創新國家重點實驗室/農業農村部華東地區園藝作物生物學與種質創制重點實驗室/園藝作物種質創新與利用教育部工程研究中心為第一單位,百邁客生物科技有限公司為第二單位。南京農業大學園藝學院侯喜林教授為該論文的通訊作者,李英教授和劉高峰博士后為同等貢獻第一作者,南京農業大學劉同坤、張昌偉副教授,肖棟、陳飛講師和百邁客生物科技有限公司的馬立明、鄭洪坤參與了該研究工作。本項研究得到了國家重點研發計劃(2016YFD0101701)、國家大宗蔬菜產業技術體系(CARS-23-A-06)、國家自然科學基金(31872106)和國家青梗菜良種重大科研聯合攻關項目(111821301354052283)的資助。



日期:2021-01-05
 
地區: 江蘇 南京市
標簽: 白菜 基因
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