中国农业科学院深圳农业基因组所黄三文课题组全面分析番茄驯化改良过程中的转录组变异

科技工作者之家 2019-12-27

来源:BioArt植物

番茄(Solanum lycopersicum)不仅是世界范围内重要的果蔬作物,也是研究肉质果实的模式植物。番茄经历了从醋栗番茄驯化到樱桃番茄,再改良到大果栽培番茄。在此过程中,番茄果实风味以及对生物和非生物胁迫的抗性都发生了巨大的改变。基因表达是连接基因组和表型的桥梁,在物种驯化过程中发挥着重要作用。目前对番茄基因表达变异的研究,主要基于单一番茄参考基因组亨氏1706, 驯化改良过程中表达存在/缺失变异(ePAV)的基因被忽视。通过组装群体转录组,可以全面揭示驯化改良过程中番茄基因表达变异。 

近期,中国农业科学院深圳农业基因组所黄三文课题组在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2020年第1期发表了题为“Domestication and breeding changed tomato fruit transcriptome”的研究,构建了番茄泛转录组,全面分析了番茄驯化改良过程中的转录组变异

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该研究对399份橙果期番茄的RNA-seq数据进行了群体水平转录本的重新组装,鉴定出41,265个基因在番茄橙果期表达,其中7,181个基因为新基因。此外,3,629个基因在番茄驯化育种过程中差异表达,19个基因与番茄驯化育种过程中糖、酸等含量的变化有关,包括LIN5, TIV1和7个糖转运相关的基因。在番茄驯化育种过程中6,123个基因缺失/获得表达,其中包含160个响应刺激相关基因。晚疫病抗性基因PIM_DN29746_c0_g3_i1和类过氧化物酶P7基因PIM_DN30274_c0_g2_i1,在驯化及育种过程中丢失表达。此研究表明,番茄驯化及改良过程中,以番茄的基因表达为介导重塑了番茄果实中可溶性固形物的含量以及对生物和非生物胁迫的抗性,这对于番茄的风味育种和抗性育种提供了理论基础。 

西北农林科技大学园艺学院及中国农业科学院农业基因组所联合培养硕士生刘丹及“西部之光”访问学者、四川省农业科学院园艺研究所杨亮博士为论文共同第一作者,吴瑶瑶博士和黄三文教授为通讯作者。该研究受到了农业科技创新计划(ASTIP-CAAS),国家自然科学基金(31601360)和中国四川省“十三五”蔬菜育种计划(2016NYZ0033) 的支持。

专家团队简介

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首席科学家/课题组长介绍:

黄三文,研究员,博士生导师。中国农业科学院农业基因组研究所所长,经济作物的全基因组设计育种团队首席科学家,国家自然科学基金杰出青年基金获得者,全国农业科研杰出人才,曾获得国家自然科学奖二等奖,国家科学技术进步奖二等奖,百千万人才工程“有突出贡献中青年专家”,“十一五”国家科技计划执行优秀团队奖,周光召基金会基础科学奖,何梁何利基金会科学与技术进步奖。主要研究领域:以经济作物为研究对象,利用组学大数据探索植物生物学前沿问题并构建分子育种的理论和工具体系。在Nature Genetics,Science,Cell,Nature Plants,Molecular Plant等国际期刊上刊发学术论文87篇,累计引用10204次,总他引8428次。

团队研究方向:

围绕着经济作物育种领域的重大科学问题,以番茄、马铃薯、黄瓜等经济作物为主要研究对象,通过多重组学等综合性研究手段,对其重要性状的解析与鉴定和优质种质资源的设计与建立。(1) 利用马铃薯二倍体种子繁殖体系替代原来的四倍体薯块繁殖体系的“二倍体马铃薯实生籽育种计划”;(2) 通过多重组学分析指导的高品质番茄育种;(3) 黄瓜基因组研究及重要农艺性状分析。

来源:JIA中国农业科学。论文链接:

http://www.chinaagrisci.com/Jwk_zgnykxen/fileup/PDF/JIA-2019-0399.pdf

来源:bioartplants BioArt植物

原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3ODY3MDM0NA==&mid=2247493442&idx=3&sn=1781fb2c4bbeb719238e528e7ed1b4b1&chksm=fd737d25ca04f433a63815cbd074c2f5b15e5c397119648476876fed1ffed38fa47d5f76d77f&scene=27#wechat_redirect

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基因组 番茄

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