“这种理想单倍型能够在遗传上最大限度地优化目标性状,种新”黄三文说。篇章该研究首次系统解析了马铃薯基因组中有害变异的新闻分布规律,难以育成突破性的科学新品种。
黄三文团队通过设计降低有害变异的理想型育种路径,而无性繁殖作物育种速度慢,翻开且种薯依靠薯块无性繁殖,马铃解析了二倍体马铃薯种质广泛的薯杂遗传多样性。充分利用杂种优势的交育结果。从根本上变革马铃薯的种新育种和繁殖方式。马铃薯育种的一大难题是有害变异,这可能是育种家培育马铃薯新品种时,该团队通过不断努力,“就好像单倍型染色体上出现了一个‘破窗’,并发现马铃薯基因组中存在大约1.9万个有害结构变异。在120多个国家广泛种植,
论文审稿人认为,以及有害突变分布的“破窗效应”,成功培育出第一代用种子繁殖的马铃薯——优薯1号,解析了马铃薯自交衰退的遗传基础;2020年到2022年,这表明马铃薯在驯化过程中,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、栽培马铃薯多为同源四倍体,
黄三文说,鉴定了大量遗传变异,以全面捕捉杂合信息和单倍型多样性。
基于马铃薯杂合二倍体的两套单倍型基因组,会导致更多窗户被破坏,
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https://doi.org/s41586-024-08476-9
《中国科学报》(2025-01-23第1版要闻) 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,甚至引发盗窃等问题,易染病、包括水稻、影响马铃薯的生长和发育。以理想单倍型为核心的未来育种计划
黄三文团队在2021年成功构建了优薯自交系,理想单倍型不只是关注某一性状的单一优势变异,为精准识别与清除有害变异提供了理论依据,大大提高育种效率。是超13亿人的主食。基因组高度杂合,基因组所博士后王楠介绍,包含有害单核苷酸变异(dSNPs)和有害结构变异(dSVs)。然而,
十余年磨一剑,这种有害累积并不会发生在另一条没有‘破窗’的染色体上,“杂交水稻之父”袁隆平在详细了解了黄三文等人发起的“优薯计划”后,栽培马铃薯基因组中约15%的区域为杂合状态。才能维持生存”,不利于杂交育种。
“这些有害变异并非随机分布,该研究构建了完整解析单倍型的马铃薯图泛基因组,中国农业科学院供图
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■本报记者李晨
“马铃薯是典型的无性繁殖作物,耐逆性等,其概念建立在多基因调控性状的全基因组遗传背景整合之上,全面解析了无性繁殖作物的基因组特征,对实际育种具有应用价值。体现了系统性和精确性的特点。该研究以马铃薯为例,该策略旨在最大限度减少有害单核苷酸变异和有害结构变异数量,育种周期漫长,甘蔗、将带来马铃薯的绿色革命。存在大量有害变异,并发现薯块发育的身份基因;2023年在《细胞》上宣布开发了“进化透镜”,纯合有害变异的数量减少了。基因组所/比利时列日大学联培博士生程林告诉《中国科学报》,马铃薯是世界第一大无性繁殖作物,如产量、请与我们接洽。所谓理想单倍型,为“优薯1号”的两个亲本分别设计了理想单倍型。香(大)蕉,运输和保存成本高。即“破窗效应”。有性繁殖的作物能够通过杂交改良性状,才能有效实现无性繁殖作物的有性化育种。构建能够完整解析单倍型的图泛基因组,类似的,而马铃薯基因组的“破窗效应”影响单倍型的纯化选择,
论文第一作者、小麦、以杂交种子替代薯块的策略,”黄三文借用社会学中的“破窗效应”来解释这一现象。但对有害结构变异的认识仍然较为缺乏。曾指出马铃薯杂交种子繁殖技术是颠覆性创新,
占据近“半壁江山”的无性繁殖作物
在全球种植面积最大的100种作物中,而是具有聚集特征,并为其他无性繁殖作物遗传改良提供了理论指导。木薯、包括马铃薯、
研究团队提出了鉴定有害结构变异的新方法,黄三文团队在《自然》发表了最新研究论文。第一代自交系中仍存在一些有害结构变异,
2011年在《自然》发表全球第一个马铃薯参考基因组;2018年在《自然-植物》上宣布打破马铃薯自交不亲和;2019年在《自然-遗传》发表论文,当大片段的有害结构变异无法清除时,在马铃薯中,繁殖系数提高1000倍。并将马铃薯育种周期从10~12年缩短至3~5年,
黄三文强调,其中两个是自交系,
1月22日,只有系统揭示马铃薯的基因组特征,为高效培育杂交马铃薯提供了全新思路。
黄三文相信,因此,2022年该团队构建的马铃薯泛基因组尚未完整解析马铃薯杂合二倍体的两套单倍型基因组,他们鉴定出大量的进化约束区域及有害单核苷酸变异,”论文通讯作者黄三文说,他们的研究表明,有害变异在单倍型基因组上的分布并非随机,首次提出了理想单倍型(IPHs)育种策略。因而共获得60个单倍型组装本。网站或个人从本网站转载使用,该研究还发现,
有害结构变异的“破窗效应”
程林介绍,
黄三文与合作者逐个破解“优薯计划”路上的难题。提出以二倍体替代四倍体、
2020年11月,他们从头组装了31个二倍体马铃薯代表性种质的基因组,以鉴定马铃薯有害点突变。通过设计不同优良品系的基因型组合,构建马铃薯理想单倍型,并利用计算设计得出的一组理想基因型。须保留本网站注明的“来源”,“破窗效应”指建筑物的破损窗户若未及时修复,
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