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中棉所揭示染色體倒位在陸地棉群體分化中的作用機制

來源: 生物技術研究室 作者:楊召恩 葛曉陽      訪問統計:       添加日期: 2019-07-05

  中國農業科學院棉花研究所李付廣研究員團隊對陸地棉種內存在的遺傳變異進行了系統的研究,發現染色體倒位能夠抑制減數分裂重組,降低群體的單體型密度,最終導致陸地棉群體內部產生分化。該研究為解析陸地棉的群體分化提供了新的思路和見解。相關研究結果于2019年7月5日在線發表于《自然通訊(Nature Communications)》。
  棉花是重要的工業原材料和天然纖維材料,相比于其他作物,陸地棉的遺傳多樣性極低,解析其形成原因,對棉花的遺傳改良具有重要意義。研究人員通過對兩種不同基因型的陸地棉進行全基因組比較分析,發現A08染色體上存在著大片段的遺傳變異。該倒位能夠將已發表的陸地棉核心種質資源材料分為兩類,與利用SNP基因型重構的進化樹的分類和主成分分析結果高度一致,表明陸地棉種內可能產生了分化。利用人工創制的群體和陸地棉核心種質資源揭示了攜帶倒位雜合子的棉花材料中減數分裂重組在倒位區間受到強烈的抑制作用,這種抑制作用能夠降低倒位區間內的單體型密度和核酸多樣性,并最終導致群體分化。該研究首次揭示倒位調控陸地棉遺傳多樣性,及倒位對陸地棉群體分化的影響,對于推動棉花基礎生物學研究和遺傳改良具有重要意義。
  該論文第一作者為中棉所楊召恩助理研究員,葛曉陽副研究員、楊作仁副研究員、秦文強助理研究員和安陽工學院孫高飛教授為論文的共同第一作者,李付廣研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金重大項目、自然科學基金創新研究群體項目、國家自然科學基金青年科學基金和中國農業科學院科技創新工程的支持。

 
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