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来自德国和西班牙的科学家在《自然》上公布甜菜基因组序列
日前,由西班牙基因组调控中心(CRG)、德国马克思普朗克分子遗传学研究所(MPIMG)等机构的研究人员,首次测序并分析了甜菜的甜味基因,并阐明了人工选择塑造这一基因组的机制。(汉恒生物:腺病毒-慢病毒包装专业服务供应商)
据联合国粮农组织(FAO)统计,甜菜(sugar beet)这种植物生成的糖产量占据了世界糖产量的 30%。在过去的 200 年里,由于它所具有的强大的甜味剂特性,甜菜成为了世界各地种植的一种农作物。
甜菜是称之为石竹目(Caryophyllale)的一组开花植物中第一个完成基因组测序的代表性物种。石竹目由 11500 个物种构成,包括有如菠菜、藜麦等其他一些重要的经济植物,以及诸如一些食肉植物或荒漠植物等具有有趣生物习性的植物。研究人员在甜菜基因组中发现了 27421 个蛋白质编码基因,多于人类基因组中的蛋白质编码基因。
研究人员表示,相比于已知基因组的所有其他开花植物,甜菜具有较少数量的转录因子编码基因。他们推测,甜菜有可能包含了一些迄今为止未知的、与转录控制相关的基因,且甜菜中的基因互作网络或许以不同于其他物种的方式进化。
目前许多针对性分析新型基因组的测序计划,也描述记录了目的物种中的遗传变异。研究人员表示,这些通常是通过高通量测序技术生成序列读值,然后将这些读值与参考基因组进行比对鉴别差异来做到这一点。当前的这项研究进一步生成了来自其他 4 个甜菜品系的基因组组装序列。这使得研究人员获得了更好地甜菜种内变异图谱。
总的来说,在整个基因组中发现了 700 万个变异。然而,研究人员发现变异并非均匀分布:一些区域具有高遗传变异,而一些区域具有极低的遗传变异,反映出了两个小种群构建出了这一作物,以及人工选择塑造出了这种植物的基因组。
有了这一甜菜基因组序列以及相关资源,未来的研究预计将进一步对自然和人工选择、基因调控和基因-环境相互作用进行分子解析,采取生物技术方法培育出满足生成糖类和其他自然物质等不同用途的作物。由于它的分类位置,甜菜将为未来的植物基因组研究奠定重要的基石。(文章来源:生物360)
原文检索:
Juliane C. Dohm, André E. Minoche, Daniela Holtgräwe, Salvador Capella-Gutiérrez, Falk Zakrzewski, Hakim Tafer, Oliver Rupp, Thomas Rosleff Sörensen, Ralf Stracke, Richard Reinhardt, Alexander Goesmann, Thomas Kraft, Britta Schulz, Peter F. Stadler, Thomas Schmidt, Toni Gabaldón, Hans Lehrach, Bernd Weisshaar& Heinz Himmelbauer. The genome of the recently domesticated crop plant sugar beet (Beta vulgaris). Nature, 18 December 2013; doi:10.1038/nature12817
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