飼草育種與栽培創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)完成紫花苜蓿育成品種首個(gè)同源染色體水平基因組組裝

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所飼草育種與栽培科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)完成了我國自主選育的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紫花苜蓿“中苜4號(hào)”基因組的測序組裝，該基因組是世界上首個(gè)組裝到同源染色體水平的紫花苜蓿育成品種基因組，在該基因組基礎(chǔ)上還完成了國內(nèi)外220份紫花苜蓿核心種質(zhì)材料重測序和重要農(nóng)藝性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析。相關(guān)研究成果發(fā)表在《基因組蛋白質(zhì)組與生物信息學(xué)報(bào)（Genomics Proteomics & Bioinformatics）》上（遺傳學(xué)一區(qū)Top期刊）。
 
　　紫花苜蓿含有豐富的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，是世界上最重要的牧草，被譽(yù)為“牧草之王”。長期以來，由于缺乏完整的基因組信息和重要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)分子標(biāo)記定位，紫花苜蓿新品種培育進(jìn)程受到制約。該研究結(jié)合三代和二代測序數(shù)據(jù)組裝獲得2.74 Gb contig序列（N50：2.06 Mb，BUSCO：98.4%，LAI：13.85），利用Hi-C測序數(shù)據(jù)將其中2.56 Gb序列錨定到32條染色體上（紫花苜蓿：2n=4x=32），基因組注釋獲得146,704個(gè)編碼蛋白基因，在同源染色體之間共鑒定到34,922個(gè)等位基因。以“中苜4號(hào)” 同源染色體水平基因組為參考序列，結(jié)合220份國內(nèi)外紫花苜蓿核心種質(zhì)材料重測序數(shù)據(jù)，篩選獲得111,075個(gè)高可信度SNP標(biāo)記。全基因組關(guān)聯(lián)分析獲得101個(gè)與秋眠性、耐鹽性、營養(yǎng)品質(zhì)等27個(gè)重要農(nóng)藝性狀顯著關(guān)聯(lián)的SNP標(biāo)記。該研究為苜蓿遺傳改良和新品種選育提供了重要支撐。

　　圖  中苜4號(hào)基因組組裝質(zhì)量評(píng)估及注釋信息圈圖
 
　　中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所為該研究第一完成單位。龍瑞才副研究員和張帆博士研究生為論文共同第一作者，楊青川研究員、康俊梅研究員、王珍研究員為共同通訊作者。
 
　　該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程、國家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目的資助。
 
　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gpb.2022.01.002



日期：2022-01-19