【動植物研究動態(tài)】20220327文獻解讀

Science |中農華農:楊小紅&嚴建兵&李建生:系統(tǒng)解析了玉米和水稻趨同選擇的遺傳基礎

Convergent selection of a WD40 protein that enhances grain yield in maize and rice

應該是今年的爆款文章了。

揭示了穗粒數(shù)基因玉米KRN2與水稻OsKRN2趨同進化從而增加玉米與水稻產量的機制,而且在全基因組層面闡明了趨同進化的規(guī)律。

分析思路:

  • 圖位克隆RIL定位玉米KRN2;

  • 功能驗證(蛋白互作,基因編輯敲除);

  • 尋找水稻同源基因OsKRN2;

  • 水稻OsKRN2分子進化分析;

  • OsKRN2的表達模式、蛋白互作與基因編輯敲除與過表達;

  • 多年多點測產試驗,提高大約10%的玉米產量和8%的水稻產量(群體測產,這個很強);

  • 507份玉米自交系和70份大芻草以及461份栽培稻和257份野生稻的測序結果進行全基因組水平的選擇;

  • 2個物種的受選擇基因中共存在490對物種間的同源基因,67.8%的基因在共線性區(qū)間內;

  • 舉例除了KRN2、落粒性基因Sh1以及灌漿基因Sweet4以外, 還發(fā)現(xiàn)了KN1/OSH1SBE1等已知基因;

  • 490個趨同選擇基因通路富集(淀粉和蔗糖代謝途徑以及輔助因子合成途徑,進一步分析淀粉合成代謝途徑中的趨同選擇基因和不同基因)。

曾經上過李老師和楊老師的課,該團隊很強。

Hortic Res | 蓮基因組變異解析其種群歷史和生物學適應性

Genomic variation reveals demographic history and biological adaptation of the ancient relictual, lotus (Nelumbo Adans)

兩個創(chuàng)新點和結果。

構造的太空蓮3號的自發(fā)突變累積系,以高質量的太空蓮3號基因組為參考基因組,對突變累積系的變異進行分析和驗證,估算出蓮的突變率為9.3×10?11/代/堿基,自發(fā)突變在染色體上的分布不均勻。這是首例直接的關于植物干細胞自發(fā)突變的研究。

此外,基于野蓮資源的重測序數(shù)據(jù)重建了野蓮群體歷史,探討了野蓮遷徙的歷史路徑及亞洲野蓮的受選擇分析。

New Phytologist |農科院作科所周美亮:利用基因組學推動雜糧作物科學研究及保障人類食物和營養(yǎng)安全的綜述論文

Beyond a reference genome: pangenomes and population genomics of underutilised and orphan crops for future food and nutrition security

灌水文。

系統(tǒng)概述了群體基因組學和泛基因組學方法在推動未充分利用和孤兒作物(雜糧作物)科學研究及保障未來人類食物和營養(yǎng)安全方面的應用前景。

展望:在參考基因組的基礎上,通過群體基因組學和泛基因組學挖掘與雜糧作物優(yōu)異農藝和品質性狀相關的候選基因,并通過分子標記輔助育種和雜交育種等手段有效地篩選和培育新的優(yōu)異種質資源,為提高雜糧作物甚至主要糧食作物的抗逆水平和營養(yǎng)價值提供遺傳基礎。

The Crop Journal | 中農王贊:構建首個沙打旺高密度遺傳圖譜并定位開花相關性狀QTL

Construction of a high-density genetic linkage map and identification of flowering-related QTL in erect milkvetch (Astragalus adsurgens)**

利用早花匍匐型12-2為母本、晚花直立型33-15為父本構建了1個包含250個子代的F1群體。通過SLAF-seq技術構建了包含8個連鎖群上的4821個標記,總圖距為1395 cM,相鄰標記之間的平均間隔為0.29 cM的高密度遺傳連鎖圖譜。采用復合區(qū)間作圖法在6個連鎖群上共檢測到64個開花相關性狀QTL,可解釋9.38%~19.10%的表型變異)。以近緣物種甘草基因組為參考,鑒定了5個小花數(shù)和48個花序長度的關鍵候選基因,這些候選基因參與泛素化/降解、花粉發(fā)育、細胞分裂、細胞分裂素生物合成過程以及植物開花進程。

遺傳圖譜和QTL定位能發(fā)到這個水平,也是厲害了。

PJ | 中南林科大**&華中農大金雙俠:聯(lián)合破譯狹葉油茶基因組,為解析油茶自交不親和、油脂合成等重要性狀的形成與調控提供重要參考

Chromosome-level genome of Camellia lanceoleosa provides a valuable resource for understanding genome evolution and self-incompatibility

狹葉油茶(Camellia lanceoleosa)是油茶組唯一的二倍體野生種,和多倍體普通油茶親緣關系最近。

利用三代Nanopore、二代Illumina和HIC技術,獲得了狹葉油茶(2n=30)高質量染色體水平基因組。基因組大小約為3.00 Gb,雜合率高達2.2%,91.85%的序列被掛載到15條染色體上,共注釋到54,172個基因。狹葉油茶重復序列占基因組的80.63%,其中轉座子占比78.53%。比較基因組分析。

結合GC_MS以及轉錄組分析,發(fā)現(xiàn)油脂合成的關鍵基因ACC的擴張及DGAT、GPD、SAD在種子的偏向性表達是狹葉油茶高油脂和高油酸含量的重要原因。生物學問題難搞。

應該主要是金雙俠老師做的吧,我猜,嘿嘿。

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