蔬菜所科研团队揭示黄瓜性别决定奥秘
近日,从中国农业科学院蔬菜花卉研究所获悉,该所蔬菜功能基因组学创新团队与国内外同行合作,发现了一个大片段DNA序列拷贝数变化可以决定黄瓜的性别。相关成果于5月22日在国际著名期刊《植物细胞(Plant Cell)》发表。
大片段DNA序列的结构变异(Structural Variation,简称SV)包括插入/缺失、拷贝数变化和倒位等多种类型,可引起许多人类疾?。ㄈ缱员罩⒑途穹至阎ⅲ┑姆⑸?,在植物中也有关于结构变异引起农艺性状(如叶子大小和果实形状)改变的少量报道,但是植物中结构变异产生的机制及其对基因功能的影响还鲜有报道。
该团队在2013年构建了黄瓜全基因组变异图谱的基础上,继续利用这些数据深入开展了黄瓜SV的鉴定和分析工作,鉴定了近2.7万个SV位点,涉及约1200万个碱基,影响近1700个基因的功能,并揭示了SV产生的主要机制,将成为研究黄瓜基因功能的重要资源,并为充分利用SV改良作物提供了理论基础。
黄瓜是典型的雌雄异花作物,多数黄瓜品种同时有雌花和雄花,只有雌花可发育成果实。在欧洲有些品种为全雌系,整个植株全部开雌花,因此具有较高的增产潜力?;乒先葡挡男员鹁龆ɑ埔恢笔枪谕庋芯咳鹊?,多个研究团队围绕该问题做了大量探索,但一直未得到十分明确的答案。该研究发现黄瓜全雌系是由于一个30kb大小DNA片段的拷贝数增加引起,并且发现拷贝数增加应该最初发生在东亚的一个黄瓜材料中,后来传播到欧洲,形成产量较高的黄瓜品种?;乒先葡挡糯频慕沂径杂诮徊浇沂拘员鹁龆ɑ砭哂兄匾闹傅家庖?,并对将来培育高产黄瓜品种具有潜在的重要应用价值。
该研究得到了国家杰出青年科学基金项目 、国家优秀青年科学基金项目、国家自然科学基金面上项目、科技部973项目及中国农业科学院科技创新工程的资助。(通讯员 李海芬)
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