據(jù)科學(xué)網(wǎng)2015年11月25日報道,中國農(nóng)科院油料所張秀榮研究團(tuán)隊與中科院國家基因研究中心等單位合作,在國際上率先完成了芝麻高密度單倍型圖譜構(gòu)建和主要農(nóng)藝性狀大規(guī)模全基因組關(guān)聯(lián)分析,為芝麻遺傳改良等奠定了基礎(chǔ)。研究成果在線發(fā)表于《自然·通訊》雜志。
芝麻是重要的油料作物,含油量高,富含不飽和脂肪酸、芝麻素等人體有益物質(zhì)。芝麻為二倍體,基因組較小,是油脂相關(guān)性狀研究的理想作物。研究團(tuán)隊在前期完成芝麻基因組測序基礎(chǔ)上,篩選來自29個國家705份芝麻資源進(jìn)行全基因組測序,發(fā)掘500多萬個單核苷酸多態(tài)性(SNP),構(gòu)建了芝麻高密度單倍型圖譜。
分析發(fā)現(xiàn),芝麻資源分化為南、北方兩個生態(tài)類型。對與油脂和產(chǎn)量相關(guān)的56個重要農(nóng)藝性狀進(jìn)行的全基因關(guān)聯(lián)分析獲得關(guān)聯(lián)位點(diǎn)549個、候選基因46個。芝麻含油量不僅受油脂代謝酶類調(diào)控,還受其他基因調(diào)控(例如種皮顏色控制基因SiPPO、木質(zhì)素合成基因SiNST1),這為油料作物含油量的遺傳改良提供了新思路。對芝麻種子脂肪酸成分的關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)了多個脂肪酸代謝關(guān)鍵基因,初步解析了芝麻油脂代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。研究還發(fā)現(xiàn)一系列與產(chǎn)量相關(guān)基因,這些基因的積累是芝麻育成品種產(chǎn)量較地方品種高的重要因素。