我科學家繪製全球首個青稞基因組圖譜
- 發佈時間：2015-01-26 01:30:51 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （記者劉傳書）青稞經過藏族人民長達3500—4000年的馴化栽培，已經完全適應了極端的高原氣候，成為了藏族人民的主食。全球首個青稞基因組圖譜由我國科學家正式繪製成功，1月13日，其研究成果線上發表在PNAS雜誌上。研究成果揭示了青稞的高原適應性機制，解讀其起源、馴化及栽培選育過程。
科學家對西藏的地方品種青稞進行了全方位解讀。據估計，青稞基因組大小約為4.5Gb，本次研究所構建的青稞基因組圖譜大小為3.89Gb，共佔青稞基因組的87%。研究人員將青稞基因組和其他的禾本科作物基因組進行了比對，發現青稞約于1700萬年前從粗山羊草，烏拉爾圖小麥以及冬小麥中分離出來。現代青稞基因組中仍然有大量的序列同粗山羊草，烏拉爾圖小麥和短柄二葉草相似，其相似基因家庭數目高達18849個。
進一步對青稞的高原適應性和人工選擇情況研究發現，一系列在青稞品種中發生了正向選擇的基因家族。如，調節轉錄過程的基因家族，激活轉錄因子的基因家庭，防禦反應相關的基因家庭等都得到了大量的擴張，這些基因家族的擴張使得青稞在面對高原的惡劣環境時具有更大的調節彈性，從而具有更好的適應性。此外，一些調節信號通路的關鍵基因，如參與植物荷爾蒙信號傳導，基因複製和修復，植物病菌反應等，都在青稞中表現出了正向選擇。這些基因改變使得青稞具有更好的高原適應性和壓力調節機制。這些結果的發現對於解讀高原作物的適應性機制意義重大，給未來青稞作物以及其他高原作物的培育提供了重要的參考資料，將有助於解決青藏高原以及其他高原地區人民的糧食問題，改善他們的生活條件。
西藏農牧科學院、西藏大麥和牦牛培育重點實驗室、中科院、華大基因等單位研究人員參加了此項目研究。
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