小麦-簇毛麦易位染色体6VS·6AL的基因组结构和易位过程中发生的微小结构变异学术资讯

来源：植物科学最前沿

近日，南京农业大学农学院小麦遗传育种创新团队在植物学权威期刊《Plant Biotechnology Journal》在线发表了题为《Long range assembly of sequences helps to unravel thegenome structure and small variation of the wheat-Haynaldia villosatranslocated chromosome 6VS·6AL》的研究论文，该研究将单条染色体分拣与测序、长片段组装、细胞遗传学材料创制与分析、生物信息学分析等技术方法相结合，揭示了小麦-簇毛麦易位染色体6VS·6AL的基因组结构和易位过程中发生的微小结构变异。

外源物种是小麦遗传改良的重要种质资源，然而由于基因组庞大且复杂，绝大部分小麦外源物种的基因组研究进展缓慢，限制了其优异基因的发掘。小麦-簇毛麦易位系T6VS·6AL已在中国小麦育种中发挥了重要作用，前期研究发现6VS的导入除了可以抗小麦白粉病外，还对株高、千粒重等农艺性状产生正向调控作用，所以揭示6VS·6AL 的基因组结构有助于弄清这条易位染色体是如何形成的，也为解析这条易位染色体如何影响千粒重、株高等农艺性状奠定基础。本研究开展了6VS·6AL染色体分拣、NGS测序和Chicago long-range linkage assembly，与NGS测序组装相比，Scaffold N50从25.0 Kb提高到22.39 Mb、N90 从5.3 Kb to 5.07 Mb。生物信息学分析发现6VS·6AL易位染色体由6VS远着丝粒大片段、6AS近着丝粒微小片段及6AL染色体臂组成。基于13个组装片段大于5Mb的Scaffold 开发了1089个6VS特异的In/Del标记，利用部分分子标记对创制的14个涉及6VS的结构变异体分析，构建了包含29个Bin的6VS物理图谱。6VS上锚定的Scaffold序列占组装序列的69%，未来仍需将5Mb以下的Scaffold开发分子标记构建更为精细的物理图谱。该研究为下一步从6VS上发掘影响株高、千粒重等农艺性状的基因打下基础，也为外源物种基因组研究提供了可行技术参考。

南京农业大学为该研究论文通讯单位，Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences的Jaroslav Doležel教授、Miroslava Karafiátová博士, Jan Vrána博士和Jan Bartoš博士为合作作者参与了本项研究工作。该研究得到国家自然科学基金、转基因生物新品种培育重大专项、ERDF project ‘Plants as a tool for sustainable global development’ 的资助。