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从300种甘薯中获取79万余个基因位点 省农科院为甘薯育种绘制“高清地图” 2021年01月21日

湖北日报讯 (记者汪彤、通讯员杨子薇)高淀粉含量、抗线虫病、高产……科学家一直试图寻找一些调控甘薯优良性状的基因,实现品种定向改良和新品种按需定制。1月20日获悉,省农科院粮作所甘薯研究团队的一篇科研成果论文,被评为中国精品科技期刊顶尖学术论文。该研究将高通量测序技术运用在甘薯中,从300份国内外甘薯种质资源中,获取79万余个基因位点、创下甘薯研究之最,为开发特异性分子标记、资源鉴定分析、构建高密度遗传连锁图谱奠定了基础。

如果把基因比作若干个位点组成的集合,不同性状与基因的关联性即由基因中包含的位点的全集或其子集合表现出来。单核苷酸多态性(SNP)是基因组中最普遍的遗传变异,是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种重要遗传标记。高通量测序技术为SNP位点的检测提供了强有力的技术支持。然而,甘薯属于天然多倍体植物,基因组序列大且重复比例高,其SNP位点挖掘面临巨大挑战。团队选取300份国内外甘薯样本,通过生物信息学分析筛选特异长度的DNA片断,构建简化基因组测序文库,获得了79万余个高质量SNP位点。300份甘薯来源于不同地方,品种差异性较大,获得的位点信息丰富。

“这就好比我们手中有了一张详细的基因位点地图。根据地图,能很容易、快速、精准地找出控制某个性状的目标基因,并鉴定出它的优异等位变异。”团队首席专家杨新笋介绍,利用这些位点信息进行群体进化分析,可开发大量分子标记,解析甘薯高产、抗逆、优质等重要性状的分子机制,实现某个目标性状基因的精细定位,选育新品种。团队在此基础进行“优质多抗系列甘薯新品种选育与应用”项目研究,选育了鄂薯系列品种,有效提高甘薯的产量和质量,多项成果达到国内领先水平,荣获2019年湖北省科学技术进步奖一等奖。