江西省科研团队成功绘制全球首个稻属最全超级泛基因组图谱_科技资讯

江西省科研团队成功绘制全球首个稻属最全超级泛基因组图谱

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2024-11-21 15:02:39

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江西民生新闻讯11月20日，江西省农业科学院透露，该院颜龙安院士科研团队联合河北大学杜会龙教授科研团队本月19日在《Nature》科学杂志子刊《自然·通讯》上在线发表研究成果，成功绘制了全球首个稻属最全超级泛基因组图谱。

该研究组装了稻属13个野生稻种的基因组，并结合已公开的普通野生稻、亚洲栽培稻和非洲栽培稻基因组，构建了包含101723个基因家族的稻属超级泛基因组。其中，稻属共有的核心基因家族仅占9.84%，共鉴定到63881个栽培稻中尚未发现的新基因家族，使可利用的水稻基因扩大了1.7倍。同时，基于高质量的基因组图谱，研究团队首次在基因组水平重构了稻属的进化关系。

该研究从不同材料中鉴定到2781-10656个插入序列、2680-10419个缺失序列、4-52个易位以及7-22个大倒位等结构变异，首次从基因组变异和等位变异水平解析了野生稻与栽培稻的多样性。结合基因组注释和RGAugury等多种方法在稻属中共鉴定到7048个抗病基因，其中栽培稻有237个抗病基因家族，野生稻有384个基因家族。这揭示了栽培稻的抗病基因倾向于成簇存在，而野生稻则主要以单个形式存在的分布规律。

除此之外，还在野生稻中鉴定到207个串联重复基因，其中36个与产量、抗性、品质、生育期、营养元素高效利用，以及生物和非生物胁迫耐受性相关。该研究构建的稻属超级泛基因组极大地扩展了水稻遗传改良的基因池。这对野生稻种质创新利用具有重要理论意义和应用价值，同时为稻属进化和驯化研究提供新见解。

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