2024年8月13日,来自河南省农业科学院张新友等研究人员合作在学术期刊《自然—遗传学》上发表了标题为”Chloroplast and whole-genome sequencing shed light on the evolutionary history and phenotypic diversification of peanuts.“的研究成果,发现叶绿体和全基因组测序揭示花生的演化历史和表型多样化。
据了解,栽培花生是一种在全球广泛种植的油料作物;但关于花生栽培种起源和导致其亚种间多样性的遗传机制长期没有定论,一定程度上制约了花生种质资源的挖掘利用与品种改良。
花生的遗传发生与遗传结构
研究利用353份四倍体栽培种、2份四倍体野生种及34份二倍体野生种的叶绿体和全基因组序列数据揭示了花生的遗传进化规律。通过结合来自大规模种质资源的叶绿体和全基因组测序数据,研究人员发现栽培花生(Arachis hypogaea L.)的两个亚种(hypogaea和fastigiata)可能来源于不同的全基因组倍增和驯化事件。花生遗传簇在传播路线和育种工作方面逐渐分化。
通过连锁图谱和全基因组关联研究相结合,研究人员表征了与主要花生形态-农业性状相关的基因和基因组区域,包括开花模式、内种皮颜色、生长习性、荚果/种子重量和油脂含量。综上所述,这些的发现揭示了花生的演化历史和表型多样化,可能对植物育种者具有广泛的兴趣。
该研究进一步利用全基因组关联分析和连锁分析挖掘到调控花生栽培种两个亚种分化的关键基因,以及与荚果和籽粒大小、含油量等重要性状显著关联的SNP位点,开发了相应的分子标记并应用于育种实践,显著提高了育种效率。
文章来源:
Zheng, Zheng, Sun, Ziqi, Qi, Feiyan et al, Chloroplast and whole-genome sequencing shed light on the evolutionary history and phenotypic diversification of peanuts. DOI: 10.1038/s41588-024-01876-7。 Nature Cell Biology:最新IF:41.307