科学家揭示作物多倍体基因组不对称进化规律

<正>笔者日前从中国农科院油料作物研究所获悉,由我国科学家领衔的白菜、甘蓝和油菜全基因组测序项目再次取得阶段性重大成果,项目组完成了甘蓝基因组测序和分析,并在此基础上与其它近缘种植物基因组比较,发现了作物种间和种内基因组呈现多层次的不对称进化规律。据悉,我国主要油料作物油菜(基因组命名为AACC)、主要蔬菜作物白菜(基因组为AA)和甘蓝(基因组为CC)同属于芸薹属作物,而油菜是由白菜和甘蓝杂交后进化而来的。甘蓝和白菜共同祖先种的基因组含三份同源基因组(三倍     

基因组：测出白菜的昨天与明天

近期由中国农业科学院蔬菜花卉研究所和油料作物研究所、深圳华大基因研究院主导，英国、韩国、加拿大、美国、法国、澳大利亚等国家组成的“白菜基因组测序国际协作组”共同合作完成了白菜全基因组测序，     

科技

<正>我国领衔完成世界首个兰花全基因组测序本刊讯近日,由中国科学家领衔的研究团队完成了小兰屿蝴蝶兰基因组测序和分析,研究成果在《自然遗传学》作为封面文章发表。这是世界上第一个完成测序和分析的兰科植物基因组图谱。据国家兰科植物种质资源保护中心暨深圳市兰科植物保护研究中心教授刘仲健介绍,在对小兰屿蝴蝶兰进行全基因组测序和组装的基础上,科研人员进行了基因预测,一共发现了29431个蛋白编码基因,3694个基因家族。进一步分析发现,蝴蝶兰内含子中的大量的转座元件是蝴蝶兰超长内含     

云南绘出世界首个普通野生稻全基因组框架图谱

<正>2010年8月,由中国科学院昆明植物研究所高立志研究员带领的团队,完成了普通野生稻基因组高覆盖的序列测定、拼接和组装工作,获得普通野生稻全基因组从头测序的框架图。这是中国科学家自主完成的第一个野生稻全基因组测序计划,也是世界上第一个完成的高杂合度野生稻全基因组框架图谱。研究表明,普通野生稻的基因组大小约为3.70亿个碱基对,含有的基因总数目约为4.0万个,测序深度已达基因组大     

甘蓝型油菜BES1转录因子家族的鉴定及比较基因组学分析

BES1转录因子家族对调节植物的生长发育和逆境胁迫具有非常重要的作用。本研究在甘蓝型油菜基因组测序完成的基础上,对芸薹属作物BES1转录因子家族的进化及表达进行了系统深入研究。本研究在甘蓝型油菜、白菜、甘蓝和拟南芥全基因组中分别鉴定到29条、15条、14条和8条BES1转录因子。通过系统发育、基因结构和保守基序的分析,这些转录因子被分为三组,即Group A、Group B和Group C。在甘蓝型油菜与白菜、甘蓝和拟南芥间分别鉴定出30对、32对和23对直系同源基因。甘蓝型油菜中含有15对旁系同源BES1基因,显著的高于其它3个物种。大多数BES1基因在根和叶中都具有较高的表达水平,表明这些基因在甘蓝型油菜生长发育过程中起到重要的作用。本研究对进一步探索该家族调控植物的生长及逆境适应的分子机制奠定了基础,同时为其它基因家族的研究提供了指导。     

热点资讯

中外科学家首次携手完成油菜多倍体基因测序 日前,由国际油菜测序联盟牵头首次完成了甘蓝型油菜的基因组测序工作,这是国际上首次对传统多倍体作物复杂的基因组进行完整测序和组装,并完成了其与亲本种的系统比较和进化分析。中国农业科学院油料作物研究所是此项工作的主要参与力量。黑龙江商业化育种成果及推广面积可作职称评定依据黑龙江省政府办公厅近日发布《〈关于深化种业体制改革提高创新能力〉的实施意见》,强调要充分调动科研人员积极性,保护科研人员发明创造的合法权益,建立产学研协同创新机制。     

芸薹属植物PHYB基因的鉴定与比较分析

植物光敏色素B (PHYB)是一种可吸收红光/远红光的光受体,参与调控植物光形态建成、开花时间、种子萌发等生长发育过程。本研究在芸薹属白菜(AA)、甘蓝(CC)、甘蓝型油菜(AACC)、黑芥(BB)和芥菜(AABB)中鉴定了9个PHYB基因,其中芸薹属A基因组和B基因组中均只有1个PHYB基因,而C基因组中有2个PHYB基因。C基因组中定位在MF2亚基因组上的BoPHYB2和BnCPHYB2有较多的片段缺失。比较分析芸薹属PHYB基因上游调控序列发现这些PHYB基因中均有多种光调控元件,每个PHYB基因上游均有2个保守的G-box元件,在其两侧至少有2个SORLIP2元件。基于转录组测序数据,显示白菜BrPHYB基因在根、茎、叶、花和角果中以及在不同胚胎发育阶段均有表达。通过对全基因组已测序的芸薹属植物PHYB基因的鉴定、进化关系、启动子基序及基因表达等分析,对进一步深入研究芸薹属植物PHYB基因提供了理论依据。     

前沿科技

我国科学家完成大黄鱼全基因组测序由浙江海洋学院领衔,与上海交通大学、复旦大学等机构联合破译了大黄鱼全基因组测序,构建了大黄鱼基因组图谱,并成功解析其先天免疫系统基因组特征。大黄鱼全基因组测序是我国公布的第二个海水鱼类的基因组图谱,也是世界上第一个石首科鱼类基因组图谱,标志着我国大黄鱼研究进入组学时代。大黄鱼免疫基因信息的充分解析,有助于发现与抗病力相     

利用原位杂交及CAPS标记分析芸薹属A、B和C基因组间的关系

以来源于Brassica rapa基因组(AA)的重复序列(151 bp)为探针, 分别同二倍体白菜型油菜(AA, 2n=20)、甘蓝(CC, 2n=18)和异源四倍体芥菜型油菜(AABB, 2n=36)的中期染色体杂交, 白菜型油菜和甘蓝的所有染色体上都有杂交信号, 芥菜型油菜的染色体上显示出20个明显的信号, 其余染色体上信号很弱或无, 可以区分出A和B基因组。对来源于油菜3个基本种与3个复合种FAE1基因进行CAPS分析表明, 3个基本种表现出不同的酶切式样, 用Mbo I和Msp I酶切表现出多态性, 基因组A和C非常相似, 而基因组B与A、C关系较远, 同时3个复合种也并不是2个基本种的简单相加, 表明异源四倍体在长期进化过程中可能发生了重排和重组。     

利用人工合成甘蓝型油菜建立白菜—甘蓝附加系

采用白菜子房培养和甘蓝胚培养方法得到了带有标记性状的白菜和甘蓝种间杂种，并将这些人工合成甘蓝型油菜回交于白菜，得到３１个白菜－甘蓝单体附加系（２ｎ＝２１），和１８个双体附加系（２ｎ＝２２），为进一步对附加染色体上的所载基因定位奠定了基础。此外，还研究了附加甘蓝染色体对雄笥和雌性育性的影响，结果表明，白菜中附加甘蓝染色体可明显降低育性，特别是可显著降低附加系的自交和杂交结实率。     

我科学家主导完成白菜全基因组研究

<正>8月29日,由多国科学家共同合作完成的白菜全基因组研究成果在《自然—遗传学》上在线发表。这是由中国科学家主导,通过国际合作完成的又一重大成果。白菜类蔬菜包括结球白菜、小白菜、菜心和芜菁等形态各     

马铃薯基因组序列框架图公布将使育种过程缩短到5年左右

近日，由14国科学家组成的“国际马铃薯基因组测序协作组”同时在北京、阿姆斯特丹、伦敦、纽约、利马等地公布了马铃薯基因组序列框架图。马铃薯基因组序列框架图的完成，将帮助科学家们从分子水平上了解马铃薯是如何生长、发育和繁殖，从而有助于继续提高马铃薯品种的产量、品质和抗病性。特别是马铃薯育种家可以通过基因组序列加速培育新品种，     

芜菁叶绿体基因组结构与进化关系分析

本试验以白色芜菁W 21为材料,对其叶绿体基因组进行测序和组装,发现芜菁叶绿体基因组呈153 621 bp的环状双链,共检测到132个基因,CG含量分析显示GC占总碱基数的36.3%,重复结构分析显示共有13种类型的841个重复序列,与6个十字花科蔬菜叶绿体基因组做进化分析比较,显示芜菁叶绿体基因组和白菜亲缘关系更近,芜菁和白菜的叶绿体基因组特征比较进一步发现,ycf1和ndhF基因在叶绿体基因组中比较容易突变。     

我国科学家完成花生全基因组测序

由我国科学家牵头组织的花生二倍体野生种全基因组测序在河南省郑州市宣布完成，这在全球尚属首次，标志着我国花生育种走在了世界的前列。     

水稻基因组测序动态资讯

20 0 0年 4月 ,孟山都公司公布了一项内部研究项目即水稻基因组测序计划 ;同时还宣布 ,孟山都公司打算将其水稻基因组数据库与国际科学界包括国际水稻基因组计划 ( IRGSP)的参与者们共同免费分享。 IRGSP是由来自世界各地的科学家们组织起来的国际机构 ,该机构同时宣布 ,它们已     

中外科学家携手破译油菜多倍体基因组

<正>由国际油菜测序联盟牵头首次完成了甘蓝型油菜的基因组测序工作,这是国际上首次对传统的多倍体作物复杂的基因组进行的完整测序和组装,并完成了其与亲本种的系统比较和进化分析。中国农业科学院油料作物研究所是此项工作的主要参与力量。该突破性研究成果于8月22日发表在国际顶级期刊《科学(Science)》上。研究发现,甘蓝型冬油菜基因组至少包含十多万个蛋白编码基因,为至今测序的植物种中基因数最多的物种。借助与亲     

白菜—甘蓝染色体附加系的性状遗传

以白菜和甘蓝种间对应性状作为遗传标记性状，人工合成甘蓝型油菜，建立白菜—甘蓝附加系，并用附加系研究种皮颜色、花色和雄性不育等三个质量性状的遗传。结果表明，在甘蓝的染色体组和甘蓝型油菜所含的甘蓝染色体组中，控制种皮颜色和控制花色的基因分别载于不同染色体上，控制所用白菜雄性不育的育性恢复基因与控制种皮颜色和花色的基因也分别载于不同的染色体上；选择种间对应质量性状有显隐性差异的白菜和甘蓝材料合成的甘蓝型油菜附加系，可用所选择性状作遗传标记对其进行区分和利用。     

海南培育出高产高淀粉木薯新品种

<正>木薯既是重要的粮食作物,也是重要的能源植物。近日,国家973计划项目"重要热带作物木薯品种改良的基础研究"在海口通过课题验收。项目完成木薯野生祖先种和栽培种两个全基因组测序,覆盖基因区遗传密码的95%,发现2.8万余个共有基因模型,以及栽培与野生种中特有的基因。尤为重要的是,通过比较基因组和转录组,首次揭示了栽培木薯高光效、光合产物运输及淀粉高效积累途径     

油菜多倍体基因组被破译

<正>日前,由国际油菜测序联盟牵头首次完成了甘蓝型油菜的基因组测序工作,这是国际上首次对传统的多倍体作物复杂的基因组进行完整测序和组装,并完成了其与亲本种的系统比较和进化分析。中国农业科学院油料作物研究所是此项工作的主要参与力量。该突破性研究成果于近日发表在国际顶级期刊《Science》上。甘蓝型油菜是我国的主要油料作物,在20世纪传入我国和北美后,经杂交和选择分别形成了大面积栽     

人工合成具有白菜或甘蓝细胞质的甘蓝型油菜

为比较甘蓝型油菜不同细胞质基因组的遗传效应及其与核基因的相互作用,对12个白菜(2n=20)与1个芥蓝(2n=18)的正反交种间杂种分别进行子房和胚培养,人工合成白菜和甘蓝细胞质甘蓝型油菜。结果表明,白菜×芥蓝的正交子房培养杂种苗平均诱导率2.32%,甘蓝×白菜的反交胚培养杂种苗平均诱导率为1.16%。不同杂交组合之间,杂种苗诱导率差异大,但相同亲本正反交杂种获得的难易趋势相似。将单倍体杂种小苗在含0.01%秋水仙碱的MS培养基中预培养处理10d的染色体加倍效果最好,加倍率达59.32%。人工合成的甘蓝型油菜农艺性状类似于栽培甘蓝型油菜,无论正交或反交合成的甘蓝型油菜,其农艺性状介于父母本之间,但更接近于母本。合成油菜花粉育性在40.53%～88.95%之间。