茶是世界上最古老的饮品之一,广受世界各国人民喜爱。茶树的育种工作也一直备受关注,然而传统茶树一直依赖于对自然变异和有价值的基因型重组的长期选择。近期报道的几个染色体级茶树基因组虽为茶树的功能基因组学和遗传研究提供了宝贵资源,然而在不同地区广泛分布的茶树种质表现出广泛而复杂的遗传多样性。一个或几个参考基因组不能充分代表该物种的全面遗传信息,泛基因组正成为植物基因组学研究的新参考。与以往的线性参考基因组相比,泛基因组包含更加全面的遗传信息,可以有效降低参考基因组偏差对遗传变异检测的影响。因此,核心种质泛基因组的构建及其在关键经济性状遗传结构解析中的应用,无疑是茶遗传育种研究的热点。
2023年11月27日,中国农科院深圳农业基因组研究所张兴坦团队与广东省农业科学院、福建农林大学等单位在国际知名期刊《Nature Plants》上合作发表题为“Gene mining and genomics-assisted breeding empowered by the pangenome of tea plant Camellia sinensis”的研究论文。
该研究采用PacBio和Hi-C等测序技术完成了18个代表性茶树品种的高质量基因组组装,并对4个已发表的茶树基因组(LJ43,SCZ,HD和TGY)进行重新注释。分析发现,所有组装的茶树基因组中包含大量重复序列,其中长末端重复序列(LTR)占比达到50%以上。通过结构变异分析,研究者共鉴定出887,986个结构变异(SVs),大多源于转座元件(TEs),均匀分布在15条染色体上。为了协调不同基因组之间的等位基因,研究者进一步构建了茶树泛基因组,并基于茶树泛基因组对155个重测序样本的芽期(TBF)性状进行全基因组关联分析(pan-GWAS),通过鉴定出33个显著SNPs获得与早芽萌发相关的QTL。此外,研究者基于SV进行pan-GWAS鉴定到一个与早芽(EBF)相关的基因。该研究揭示了pan-GWAS在识别茶树性状相关遗传变异方面的效率。
5848vip威尼斯电子游戏“智周万物”论坛,特邀该论文共同第一作者、中国农业科学院深圳农业基因组研究所博士研究生陈帅对“茶树泛基因组助力基因组辅助育种”主题内容作在线报告,欢迎各位感兴趣的老师届时参与和讨论。
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报告时间
12月19日14:00-15:00
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