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紫花苜蓿育成品种首个同源染色体水平基因组组装完成

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  近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所饲草育种与栽培创新团队完成了我国自主选育的高产优质紫花苜蓿“中苜4号”基因组的测序组装,该基因组是世界上首个组装到同源染色体水平的紫花苜蓿育成品种基因组。在该基因组基础上,研究人员完成了国内外220份紫花苜蓿核心种质材料重测序和重要农艺性状的全基因组关联分析。相关研究成果发表在《基因组蛋白质组与生物信息学报(Genomics Proteomics & Bioinformatics)》上。

  紫花苜蓿含有丰富的蛋白质等营养物质,是世界上最重要的牧草,被誉为“牧草之王”。长期以来,由于缺乏完整的基因组信息和重要农艺性状关联分子标记定位,紫花苜蓿新品种培育进程受到制约。研究人员结合三代和二代测序数据,组装获得2.74 Gb contig序列,利用Hi-C测序数据将其中2.56 Gb序列锚定到32条染色体上,通过基因组注释获得146704个编码蛋白基因,在同源染色体之间共鉴定到34922个等位基因。以“中苜4号”同源染色体水平基因组为参考序列,结合220份国内外紫花苜蓿核心种质材料重测序数据,筛选获得111075个可信度高的SNP标记。通过进一步全基因组关联分析,获得101个与秋眠性、耐盐性、营养品质等27个重要农艺性状显著关联的SNP标记,为苜蓿遗传改良和新品种选育提供了重要参考。

  该研究得到中国农科院科技创新工程、国家牧草产业技术体系等项目的资助。(通讯员 付松川)

  原文链接:https://doi.org/10.1016/j.gpb.2022.01.002

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