小粒咖啡(Coffea arabica)隸屬于茜草科(Rubiaceae),是一種多年生的重要經(jīng)濟作物。隨著全球?qū)μ厣Х刃枨蟮娘@著增加,開發(fā)市場需求高的咖啡品種是必不可少的,埃塞俄比亞作為小??Х?a href='http://m.unionsn.com/tag_847.html' class='zdbq' title='基因相關(guān)食品資訊' target='_blank'>基因庫的主要來源,其種質(zhì)資源具有很高的價值,可用于培養(yǎng)優(yōu)良性狀的品種?;蚪M重測序可以促進分子育種,且通過重測序分析產(chǎn)生的標記有助于推進傳統(tǒng)作物育種方法,進而縮短開發(fā)新品種所需的時間。因此在咖啡中開發(fā)和使用基因組重測序可以促進具有優(yōu)良性狀的品種的培育。
武漢植物園研究人員與埃塞俄比亞研究人員通過合作研究,利用Illumina測序技術(shù)對埃塞俄比亞生物多樣性研究中心Choche種質(zhì)庫中的90份咖啡種質(zhì)材料進行了基因組重測序,得到了974萬SNP和134萬InDel。同時利用全基因組SNP標記進行系統(tǒng)發(fā)育分析,分析發(fā)現(xiàn)這些咖啡種質(zhì)聚為四個主要大的分支,每個大的分支中包含若干小的分支,其聚類方式與種質(zhì)資源的地理來源高度關(guān)聯(lián);本研究中發(fā)現(xiàn)的SNPs可能與咖啡中咖啡因含量、產(chǎn)量、疾病和害蟲等重要農(nóng)藝性狀的重要基因通路的變異有關(guān),可能是寶貴的新等位基因變異來源,可以被利用來推進咖啡基因組研究和種質(zhì)改良。
該研究成果以“Whole-genome resequencing of Coffea arabica L. (Rubiaceae) genotypes identify SNP and unravels distinct groups showing a strong geographical pattern” 為題發(fā)表在國際植物學(xué)期刊BMC Plant Biology上。武漢植物園埃塞俄比亞籍博士研究生Yeshitila Mekbib為論文第一作者,本研究由武漢植物園王青鋒研究員和胡光萬研究員共同指導(dǎo)完成。研究工作得到湖北省重點研發(fā)計劃(2020BHB022)、國家自然科學(xué)基金(31961143026,31970211)、中國科學(xué)院國際合作計劃(151853KYSB20190027)以及中國科學(xué)院中-非聯(lián)合研究中心項目(SAJC202101)的支持。