我科学家破译油茶遗传密码

2022-01-13 08:08:41 来源: 光明日报

我科学家破译油茶遗传密码

【科技前沿】

本报北京1月12日电记者杨舒从中国林业科学研究院亚热带林业研究所获悉,该所研究团队成功组装了全球首个高质量油茶基因组,揭示了油茶物种的进化历史。对油茶基因组的破译,实现了油茶从传统育种向基因组育种的跨越,为提高良种的选育效率、保障我国粮油安全奠定了重要基础。相关成果于1月10日在线发表在国际期刊《基因组生物学》上。

油茶是我国特有的、种植历史悠久的木本油料作物,至今已有2300多年的栽培和食用历史。其茶籽可通过压榨等方式加工为山茶油,具有很高的保健价值,近年来备受市场欢迎。因此,油茶已成为农民增收和助力乡村振兴的重要法宝。但油茶从开花到果实成熟需要整整1年时间,育种年限偏长,导致新品种选育缓慢,无法满足产业发展需求。

为破解油茶育种难题,研究团队克服油茶基因组相对复杂、重复序列占比大等困难,经过4年多的努力,通过三代测序技术,成功组装了全球首个染色体级别的高质量油茶基因组图谱,同时建立了遗传标记连锁图谱。这一研究结果,如同打开了油茶生命活动的“黑匣子”。

研究发现,油茶基因组共发生了两次全基因组复制事件。这一重大发现解开了油茶物种起源和演化机制的奥秘。研究表明,油茶在长期的栽培驯化中,区别于以叶用为目的的茶和以观赏为目的的山茶,在人工选择作用下,进化成以种子油脂为主要栽培目的的木本油料树种,使得油茶成为研究植物种子油脂性状驯化的绝佳材料。由此,研究团队进一步揭示了油茶的油脂性状驯化分子机制,并首次构建出油茶油脂性状的早期选择技术体系,有望有效缩短油茶育种周期,提高油茶育种效率。

中国科学院院士钱前评价,油茶基因组的破译,实现了油茶从传统育种向基因组育种的跨越,开启油茶精细育种时代,为分子设计高产抗性强的油茶新品种提供了基础。

关键词: 油茶 连锁图谱 重复序列 杨舒 科学家

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