近日,中國農業科學院作物科學研究所特色農作物優異種質資源發掘與創新利用創新團隊聯合國內外6家科研單位對來自19個國家的683份普通菜豆資源的全基因組進行重測序,并在緯度跨度、光照時間長短差異明顯的四地(黑龍江哈爾濱、河南南陽、貴州畢節和海南三亞)開展了3年的主要農藝性狀的表型鑒定,明確了普通菜豆種質資源的遺傳多樣性和群體結構特點,為培育高產與抗病的普通菜豆提供了寶貴的遺傳資源,引領了普通菜豆種質資源學和功能基因組學的發展。12月23日,相關研究成果以長文形式在線發表于《自然遺傳學(Nature Genetics)》。
據王述民研究員介紹,普通菜豆是全球種植范圍最廣、栽培面積最大、食用人群最多的食用豆類,具有高蛋白、中淀粉、低脂肪、營養元素豐富等特點,是人類十分重要的植物蛋白質來源。我國普通菜豆資源豐富,是世界普通菜豆主要出口國之一。由于我國對普通菜豆種質資源的遺傳研究起步較晚,對現有種質資源研究不足,鑒定不夠,導致這些寶貴資源的遺傳本底不清、難以被育種家有效利用,在一定程度上限制了我國普通菜豆的育種和產業發展。
研究人員在對6,500余份種質資源表型分析的基礎上,篩選國內外683份普通菜豆種質資源核心樣品開展了全基因組重測序,發掘480多萬個SNP(單核苷酸多態性),構建出國際首張精細的普通菜豆單倍型圖譜;采用全基因組關聯分析系統鑒定出了505個與產量、花期、籽粒特性、抗病性等主要農藝性狀緊密相關的遺傳位點,為普通菜豆的基因發掘與遺傳改良研究提供了海量的表型數據和基因型數據,促進了普通菜豆育種水平的躍升,推動了普通菜豆全基因組選擇育種的發展。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、國家食用豆產業技術體系和中國農科院科技創新工程等項目資助。(通訊員 衛斐)
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41588-019-0546-0