前后歷時八年河南農(nóng)業(yè)大學科研團隊發(fā)布高質(zhì)量桃樹參考基因組

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2021-12-23 20:31:01 新京報

新京報訊（記者趙利新）近日,，記者從河南農(nóng)業(yè)大學得悉,，該校馮建燦教授領(lǐng)銜的桃生物學與種質(zhì)創(chuàng)新團隊，前后歷時八年時間,，完成了溫度敏感型半矮化桃基因組de novo組裝,，發(fā)布了高質(zhì)量桃樹參考基因組,，并結(jié)合雜交群體重測序及轉(zhuǎn)錄組測序，解析了桃溫度敏感型半矮化樹型等農(nóng)藝性狀形成機制,。

桃樹生產(chǎn)存在的主要問題是用工量大,，人工成本約占果品成本的60%，整形修剪幾乎全部由人工完成,。馮建燦教授團隊針對桃產(chǎn)業(yè)中存在的“卡脖子”問題,，積極開展桃種質(zhì)資源創(chuàng)新與樹體結(jié)構(gòu)等重要農(nóng)藝性狀功能基因發(fā)掘等研究工作，希望選育出適宜于桃省力化栽培的具有“理想樹型”的桃樹新品種,。

前后歷時八年河南農(nóng)業(yè)大學科研團隊發(fā)布高質(zhì)量桃樹參考基因組

“中油桃14”基因組特征圖片,。受訪者供圖

據(jù)悉，為從遺傳學角度解析桃溫度溫感型半矮化性狀,，馮建燦團隊首先組裝“中油桃14”的高質(zhì)量基因組（圖1）,，并利用構(gòu)建的“黃水蜜”（HSM，普通型）×CN14的雜交群體,，連續(xù)3年性狀觀察統(tǒng)計,，發(fā)現(xiàn)CN14為溫度敏感型半矮化的顯性雜合基因型,，雜交子代中溫度敏感型半矮化與普通型呈現(xiàn)1：1分離；通過對雜交子代重測序與表型進行關(guān)聯(lián)分析,，利用GWAS和遺傳圖譜將其定位于3號染色體,；結(jié)合轉(zhuǎn)錄組發(fā)現(xiàn)定位區(qū)間的PpTIP2基因表達與溫度敏感型半矮化性狀極其相關(guān)，進一步發(fā)現(xiàn)其啟動子變異與表型一致,；進而利用啟動子活性分析,，發(fā)現(xiàn)高溫條件下CN14特異啟動子活性顯著高于HSM啟動子，表明CN14特異啟動子受溫度誘導,，進一步表明PpTIP2在溫度敏感型半矮化性狀形成中具有重要作用,。此發(fā)現(xiàn)為桃溫度敏感型半矮化性狀高效育種提供理論支撐，為人工調(diào)節(jié)桃樹生長發(fā)育和樹型具有重要的意義,。

在植物漫長的進化過程中,，個體形成了極其豐富的遺傳變異，所以,，單個基因組不能涵蓋物種的全部遺傳信息,，因此，一個完整,、準確的高質(zhì)量基因組對解析性狀遺傳密碼至關(guān)重要,。該研究基于新組裝的CN14基因組，對花型,、花徑,、果皮茸毛有/無、果實成熟期,、近核紅色素和單重瓣等14個農(nóng)藝性狀進行GWAS分析,，發(fā)現(xiàn)了一些新的線索，為進一步解析相關(guān)性狀的形成機理提供新的思路和借鑒意義,。

團隊成員連曉東博士全程參與整個研究,，從最初的雜交群體構(gòu)建、連續(xù)多年表型觀測,，到通過基因組結(jié)合表型分析找到候選基因,，前后歷時八年。連博士表示,，科研的路上雖然時有艱辛,，但是有明確的目標，有導師馮建燦教授的悉心指導和不斷鼓勵,，持之以恒,，通過育種和基礎(chǔ)研究結(jié)合，相信我們團隊一定能夠培育出適宜省力化栽培的品種,。

新京報記者趙利新

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