首个稻属最全超级泛基因组图谱绘制成功,具有重要应用前景
泛基因组是一个物种中所有个体的基因组信息的总和。构建泛基因组可以有效解决单一参考基因组带来的遗传信息分析偏差。超级泛基因组代表了属内所有物种的基因组信息,尤其包含野生物种丰富的基因组变异。它是泛基因组的进一步扩展,在远距离杂交和基因发现方面具有重要的应用前景。稻属属于禾本科稻亚科,包括2个栽培稻种和21个野生稻种。其中,野生稻是与栽培稻关系密切的物种。是现代水稻品种遗传改良和种质创新的基因宝库,具有重要的挖掘价值。
研究团队组装了13个近乎完美的野生稻属野生稻品种的基因组,并与已发表的普通野生稻、亚洲栽培稻和非洲栽培稻的基因组相结合,构建了包含101,723个基因家族的稻超级泛基因组。其中,稻属共有的核心基因家族仅占9.84%,共鉴定出63881个栽培稻中尚未发现的新基因家族,使水稻可用基因扩大了1.7倍。同时,基于高质量的基因组图谱,首次在基因组水平上重建了稻科动物的进化关系。
本研究构建的水稻超级泛基因组极大地拓展了水稻遗传改良的基因库,对于野生稻种质的创新利用具有重要的理论意义和应用价值,为水稻进化和驯化研究提供了新的思路。
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