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”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” 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號基因組組裝質(zhì)量評估及注釋信息圈圖
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