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中科院微生物所等在油棕基因组学研究获进展
来源:     作者:      2016-10-08 13:05       

 

中科院微生物所叶健课题组与中科院外籍院士、美国洛克菲勒大学教授蔡南海和新加坡淡马锡生命科学研究院教授岳根华等人合作,完成了高产母本厚壳Dura基因组的高质量的序列测定和多个种质资源的基因组重测序以及进化分析。研究为油棕分子辅助育种和基因组编辑抗性育种工作奠定了坚实基础,对日趋竞争激烈的全球食用油、生物燃料生产和保护热带雨林等产生积极的影响和作用,对保障我国的食用油安全具有重要意义。相关成果近日发表于《基因研究》。

油棕是世界上产油率最高的热带木本油料作物之一,以5%的种植面积生产世界上45%的植物食用油脂,享有“世界油王”之称。它还是生物燃料的理想原料来源,产出的能量是栽培所需消耗能量的9倍。我国是全球棕榈油最大的消费国之一,几乎全部依靠进口,进口量约600万吨,迫切需要加快油棕产业和基础科研的发展。且由于油棕种质资源匮乏,导致商业用品种遗传背景单一、抗源缺乏,狭长孢灵芝等大型真菌病害引起的根腐和茎腐病造成大片轮作油棕地块毁园绝收的严重病害流行。但由于缺乏基因组数据,无法应用现代育种技术。

合作团队对东南亚重要的高产母本厚壳Dura材料进行全基因组随机测序,组装出1.701Gb、覆盖基因组95%以上区域的高质量序列草图,并且对油棕主要组织器官进行深度转录组测序,注释出近36105个高度可靠的油棕基因。由此建立的基因表达谱覆盖了油棕大部分的自然生长阶段,特别是包括了受狭长孢灵芝侵染不同阶段的油棕根部基因表达数据,为油脂合成及调控基因功能研究和抗病高产育种提供了重要基因组和表达谱分析数据。通过对其他来源于非洲和美洲不同区域的油棕Dura品种的再测序,研究人员获得了1800万个SNP(单碱基多态性位点),并在基因组中定位了其中的1万个SNP分子标记。在油棕基因组中鉴定出了566个抗性基因(R基因)。