本報訊(記者黃哲雯)中國農科院作物科研所賈繼增研究員主導的研究團隊,在小麥D基因組測序研究中揭示了轉座子(TE)在小麥基因組中的重要功能,于近日完成了染色體級別的基因組精細圖譜的繪制,并首次獲得一個完整的組合圖譜。這一研究成果,將極大加速小麥重要基因克隆和分子育種研究。
小麥是世界上重要的農作物之一,基因組巨大而且復雜,這使得小麥基因組測序組裝異常困難。粗山羊草是小麥D基因組供體種,對小麥品種改良非常重要。該研究團隊在2013年完成了粗山羊草基因組草圖的繪制工作,研究成果在《自然》上發表后,4年多來已被引用412次,成為小麥研究領域的高引論文之一。然而受當時技術條件的限制,影響了研究的深入與基因組信息的利用。
近年來,該團隊利用二代、三代等測序技術與最新的組裝技術,對D基因組重新測序與組裝,將組裝質量提高210倍,完成了染色體級別的D基因組精細圖譜的繪制:利用高質量的組裝結果,準確地進行了基因注釋,構建了基因分布圖、基因表達圖、假基因分布圖、重復序列分布圖、甲基化分布圖、重組率分布圖和smallRNA分布圖。研究發現,粗山羊草基因組中有一批基因在近期發生了復制。研究還重點分析了轉座子對基因組結構、基因復制、假基因形成與基因表達的影響,發現有近1/2的基因中攜帶有TE,是已測序基因組中攜帶TE基因最多的物種,也是迄今為止報道的假基因數量最多的物種。