Mol Plant | 四川农业大学等单位解析薏苡全基因组，揭示薏苡种壳发育通路
近日，四川农业大学联合中国中医科学院、中国农科院烟草所、四川大学和聊城大学、北京百迈客生物科技有限公司通过国际著名学术期刊Molecular Plant在线发表了题为“The Coix genome provides insights into Panicoideae evolution and papery hull domestication”的研究论文，该论文也与中国农业大学金危危教授题为“Evolution and domestication footprints uncovered from the genomes of coix”的研究论文同时背靠背发表。
https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(19)30372-7
本研究从头绘制了饲用型大黑山薏苡基因组草图，通过比较基因组分析发现，薏苡与高粱亲缘关系最近（图1），但薏苡却和玉米类似，存在一个近期的全基因组复制事件（图2），这可能是造成薏苡传统形态分类与分子分类矛盾的源头。薏苡种壳组织切片显示，石壳变薄是由维管束减少，厚壁细胞减小导致（图3）。来自转录组测序的证据也表明，纸壳中细胞分裂和细胞壁合成相关基因的表达受到了抑制。进一步利用15562个F2单株，将薏苡种壳抗压性QTLs精细定位到2个区间，并将其命名为Ccph1（Coix chinensis papery hull 1）和Ccph2（Coix chinensis papery hull 1），两者的贡献率分别达到68%和6%。群体表型相关性分析和回交群体背景清除分析均表明，Ccph1控制种壳变薄，Ccph2控制种壳颜色变白，白壳比黑壳拥有更多的矿质元素积累，可能使壳更脆、更易碎（图4）。
图1 基因家族聚类和系统进化树
图2 全基因组复制事件分析
图3 石壳和纸壳对比
图4 分离群体中的表型重组
四川农业大学玉米研究所周树峰副研究员和中国中医科学院黄璐琦院士为论文共同通讯作者，四川农业大学玉米研究所博士生郭超、中国中医科学院王雅南博士、中国农业科学院烟草研究所杨爱国研究员和四川农业大学玉米研究所客座人员贺俊博士为论文共同第一作者。该项研究得到了中央本级重大增减支项目、973项目和国家自然科学基金等项目的支持。