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行業(yè)新聞丨廣東桑馴化、擴張和性狀改良遺傳基礎研究獲進展

來源：科學網(wǎng)

作者：科學網(wǎng)

時間：2023-06-28 11:05:17

近日，廣東省農(nóng)業(yè)科學院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所聯(lián)合福建農(nóng)林大學、中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所、北京林業(yè)大學和北京農(nóng)學院等在廣東桑高質(zhì)量基因組及馴化、擴張和性狀改良的遺傳基礎研究方面取得新進展。相關研究發(fā)表于Advanced Science。

該研究利用PacBio和Nanopore兩種測序方法破譯了廣東桑雌株和雄株基因組，基因組完整性達96%以上。同時基于425份桑樹種質(zhì)資源重測序數(shù)據(jù)，闡明了中國主要栽培桑樹的系統(tǒng)分類、群體演化和馴化歷史。進一步利用GWAS（全基因組關聯(lián)分析）和選擇性清除分析鑒定了控制桑樹開花時間、葉片大小以及性別相關的基因組變異位點，為桑樹育種改良提供了重要遺傳基礎。

系統(tǒng)進化結果表明，桑樹個體主要分為2大組，廣東桑為一組，白桑和魯桑為另一組，種間雜交種在進化樹上位于兩組之間。在地理位置分布上，廣東桑組主要分布于華南地區(qū)，而白桑和魯桑組主要分布于中部和北部地區(qū)，與系統(tǒng)進化分析結果一致，認為中國栽培桑主要分為廣東桑和白桑兩個種，且這兩個種可能由各自的祖先分別在中國南部和北部獨立馴化而成。

另外，廣東桑又分為三個亞組，分別為精英栽培種和2個地方種?；驖u滲分析結果表明，在桑樹種間、種內(nèi)及近緣種之間存在頻繁的基因交流。種群動態(tài)歷史分析揭示了來自廣東桑和白桑/魯桑在有效群體大小Ne存在明顯差異，并推測兩組桑樹在第四紀冰川作用之前就有共同的祖先，它們的種群分離和物種形成可能早在終末冰川期之前就開始了。

進一步利用GWAS分析鑒定出與開花時間和葉片大小關聯(lián)的基因組位點和候選基因，明確了位于5號染色體的MaERF110是與開花時間性狀關聯(lián)的關鍵候選基因。研究人員還鑒定出位于6號染色體的性別決定區(qū)，并分析了該區(qū)域的基因組結構和進化。

該研究為理解桑樹馴化相關性狀的遺傳基礎提供了重要信息。

相關論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202300039

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