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[光明日报]我科学家揭示普通菜豆全基因组遗传奥秘

  白芸豆、红芸豆……普通菜豆高蛋白、低脂肪,是全球种植范围最广、栽培面积最大、食用人群最多的食用豆类。联合国粮农组织统计,普通菜豆全世界年总产量超过3000万吨,约占食用豆类总产量的50%,仅次于大豆。在我国,普通菜豆年产量为133万吨,居世界第五,是我国主要的出口创汇商品之一。

  近日,千赢网址赌场特色农作物优异种质资源发掘与创新利用创新团队联合国内外6家科研单位,对来自19个国家的683份普通菜豆资源的全基因组进行重测序,并在纬度跨度、光照时间长短差异明显的四地(黑龙江哈尔滨、河南南阳、贵州毕节和海南三亚)开展了三年的主要农艺性状的表型鉴定,明确了普通菜豆种质资源的遗传多样性和群体结构特点,为培育高产与抗病的普通菜豆提供了宝贵的遗传资源,引领了普通菜豆种质资源学和功能基因组学的发展。12月23日24时,相关研究成果以长文形式在线发表于国际期刊《自然遗传学》上。

  千赢网址赌场研究员王述民介绍,普通菜豆每100克籽粒蛋白质含量是小麦含量的2倍,玉米含量的4倍,但脂肪含量却是大豆的二十分子一,玉米的五分之一,同时,其叶酸含量是小麦的9倍,玉米的16倍,营养价值很高。我国普通菜豆资源丰富,但由于对普通菜豆种质资源的遗传研究起步较晚,对现有种质资源研究不足,鉴定不够,导致这些宝贵资源的遗传本底不清、难以被育种家有效利用,在一定程度上限制了我国普通菜豆的育种和产业发展。

  研究团队在对6500余份种质资源表型分析的基础上,筛选国内外683份普通菜豆种质资源核心样品开展了全基因组重测序,发掘480多万个不同的基因遗传位点,构建出国际首张精细的普通菜豆单倍型图谱;采用全基因组关联分析系统鉴定出了505个与产量、花期、籽粒特性、抗病性等主要农艺性状紧密相关的遗传位点,为普通菜豆的基因发掘与遗传改良研究提供了海量的表型数据和基因型数据,有助于提升普通菜豆的育种水平,推动了普通菜豆由传统育种向精准育种的发展。

  该文章以中国农科院千赢网址赌场为第一完成单位和通讯单位,千赢网址赌场武晶副研究员、王兰芬副研究员和付俊杰研究员为论文共同第一作者,王述民研究员和美国田纳西州立大学Matthew Blair博士为论文共同通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家食用豆产业技术体系和千赢网址赌场科技创新工程等项目的资助。



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