河南农业大学科研团队发布高质量桃树参考基因组

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近日,笔者从河南农业大学获悉,由该校教授冯建灿领衔的桃生物学与种质创新团队,历时8年时间,完成了温度敏感型半矮化桃高质量基因组denovo组装。该研究结合了杂交群体重测序及转录组测序,为解析桃温度敏感型半矮化树型等农艺性状形成机制提供了新的思路和研究方向。

在桃树的日常管理过程中,主要存在用工量大的问题。桃树的整形修剪几乎全部由人工来完成,人工成本约占果品成本的60%。冯建灿团队针对桃产业中存在的“卡脖子”问题,积极开展桃种质资源创新与树体结构等农艺性状功能基因的发掘与研究工作,选育出适合桃树省力化栽培的新品种。

据悉,为从遗传学角度解析桃子温度敏感型半矮化性状,冯建灿团队首先组装了“中油桃14”的高质量基因组,并利用构建的“黄水蜜”(HSM,普通型)乘以CN14的杂交群体,经过3年的性状观察统计,发现CN14为温度敏感型半矮化的显性杂合基因型。该研究又运用启动子活性分析,发现高温条件下CN14特异启动子活性显著高于HSM启动子,进一步证明PpTIP2在温度敏感型半矮化性状形成中具有重要作用。此发现为桃温度敏感型半矮化性状高效育种提供了理论支撑,对人工调节桃树生长发育和树型具有重要的意义。

在漫长的进化过程中,每个植物个体都产生了极其丰富的遗传变异现象,单个基因组不能涵盖整个物种的全部遗传信息。因此,一个完整、准确的高质量基因组对解析性状遗传密码至关重要。该研究基于新组装的CN14基因组,对花形、花径、果皮茸毛、果实成熟期等14个农艺性状进行了GWAS分析,发现了一些新的线索,为进一步解析相关性状的形成机理提供了新的思路和借鉴。

团队成员连晓东博士参与了整个研究过程,从最初的杂交群体构建、连续多年表型观测,到通过基因组结合表型分析找到候选基因,整个过程历时8年。连晓东表示,科研的路上虽然艰辛,但是有明确的目标,有导师冯建灿的悉心指导和不断鼓励,相信我们团队一定能够培育出适宜且省力化栽培的桃树新品种。

(田 明)

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