9月7日,“二倍體棉花-雷蒙德氏棉的全基因組草圖”發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然-遺傳學(xué)》(Nature Genetics)的新聞發(fā)布會在河南安陽隆重舉行。該研究成果由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主持,深圳華大基因研究院、北京大學(xué)、美國農(nóng)業(yè)部南方平原研究中心、哥本哈根大學(xué)、荷蘭瓦赫寧根大學(xué)等單位共同合作完成,標(biāo)志著河南省在棉花基因組學(xué)研究領(lǐng)域達(dá)到了國際領(lǐng)先水平,是河南省基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新取得的又一重要成果。棉花基因組計(jì)劃(Cotton Genome Project,CGP)由棉花生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任喻樹迅院士發(fā)起并主持實(shí)施,主要致力于棉花全基因組測序和功能基因挖掘與利用。該棉花基因草圖的完成,將對棉花基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究發(fā)揮巨大的推動作用,為我國棉花重要功能基因挖掘與利用、分子育種,乃至全基因組設(shè)計(jì)育種提供前所未有的機(jī)遇。
據(jù)了解,棉花除作為全球重要的經(jīng)濟(jì)作物之外,還是一種研究多倍體化、細(xì)胞伸長和細(xì)胞壁生物合成極好的模式系統(tǒng)。雷蒙德氏棉是現(xiàn)在陸地棉祖先的兩個供體種之一,該棉花基因草圖的完成,為進(jìn)一步解析陸地棉全基因組序列奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
研究團(tuán)隊(duì)采用全基因組鳥槍法結(jié)合新一代的高通量DNA測序技術(shù),對雷蒙德氏棉進(jìn)行了全基因組測序,獲得了其877%的全基因組序列。研究結(jié)果證明,棉花基因組經(jīng)歷了真雙子葉植物共同經(jīng)歷的一次古六倍化事件和一次棉屬特異的全基因組復(fù)制事件,表明了其古多倍體起源。
此外,研究人員推測雷蒙德氏棉基因組約包含40976個蛋白質(zhì)編碼基因,并從基因組注釋結(jié)果中發(fā)現(xiàn)了2706個轉(zhuǎn)錄因子,其中大量的MYB和bHLH基因在花后0天和3天的胚珠中表達(dá)。該結(jié)果暗示這些基因可能為早期纖維發(fā)育所必需。(高松潔)