农学院在作物主要农艺性状全基因组研究方面取得重要进展
发表日期：2018-02-07 10:45PM 阅览次数：
我国是世界马铃薯最大的生产和消费国。2015年农业部启动马铃薯主粮化战略，马铃薯将成为我国第四大粮食作物。目前马铃薯的单产和人均消费量较低，发展潜力巨大，但是马铃薯种质资源遗传基础狭窄，使得马铃薯育种工作已进入瓶颈。马铃薯约有200个野生种，分布于美国南部至南美洲安第斯山脉的广大地区。这些野生种具有丰富的形态和遗传多样性，表现出许多如抗病、抗旱和抗寒等优良的农艺性状，对马铃薯的品种改良具有重大的利用价值。
该研究收集了180份马铃薯二倍体野生种和21份马铃薯二倍体地方栽培种，这些材料来自于美国南部，中美洲和南美洲，它们在系统分类学上代表整个马铃薯组（Solanum section Petota）。利用下一代测序技术，对这些材料的基因组进行了深度测序和基因组的系统比较分析，明确了马铃薯二倍体野生群体的遗传多样性和马铃薯的起源、驯化过程。基因组多样性分析表明，马铃薯野生群体，具有很高的遗传多样性，尤其在抗病基因上表现出极高的多态性；系统分类学分析进一步证明,南美马铃薯地方栽培种是单系起源于秘鲁南部，由S. candolleanum野生种驯化而来，同时，鉴定出529个野生祖先在驯化过程丢失的与环境适应性相关的基因; 群体分化和选择性分析表明,马铃薯野生群体被分为四个高度分化的亚群，该研究鉴定出几千个高度分化基因和609个驯化基因, 包括与马铃薯苦味和块茎形成与发育相关的基因, 它们在驯化过程中受到强烈的人工选择，表现出低遗传多样性。该研究的这些重要发现为马铃薯重要农艺性状基因的鉴定及进一步分子育种提供了重要基础。
该研究由我校黄玉碧课题组主导，联合美国农业部（USDA），法国国家科学研究中心（CNRS），国际马铃薯研究中心（CIP）和北京诺禾致源（Novogene）公司等国内外科研机构合作完成。该论文第一作者为我校农学院生态农业研究所助理研究员李炀平博士；法国国家科学研究中心 Christophe Colleoni 教授、我校生命科学院张军杰教授和北京诺禾致源梁奇奇总监为共同第一作者。通讯作者为我校作物基因资源国际联合实验室成员、牛津大学玛丽·居里学者黄斌全博士；美国农业部David Spooner教授为共同通讯作者。
图为农学院黄玉碧教授（中）、黄斌全博士（左）和李炀平博士（右）
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