据新华社电 中国农业科学院深圳农业基因组研究所的科研团队日前发明了一种进化透镜技术,能够尽早发现阻碍马铃薯育种的基因组有害突变,有望缩短马铃薯育种周期。这一研究成果于北京时间5月4日晚间在线发表于国际权威期刊《细胞》。
马铃薯四倍基因组的复杂性,导致其改良的进程非常缓慢,具有120年历史的品种至今仍是市场上的主栽品种,尤其是自交不亲和以及自交衰退是影响马铃薯育种进程的两大障碍。近年来,中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文科研团队在上述两个领域陆续取得重要进展,但马铃薯基因组中存在的有害突变仍然给育种带来了很大的不确定性。
对此,科研团队在新一轮研究中收集了大量茄科物种资源,利用大数据技术对100个茄科物种的基因组进行比较,这些材料最长进化时间为8000万年,累计12亿年。通过追踪进化历史的突变积累及选择结果,科研人员开发了一种进化透镜技术,鉴定亿万年未发生改变的进化保守位点,并开展定量研究,构建了马铃薯有害突变二维图谱,帮助人们在育种过程中精确剔除马铃薯的有害突变,筛选好的育种材料。
在此基础上,科研人员开发了新的预测模型——只需要马铃薯幼苗期的DNA,科研人员就可以预测马铃薯育种材料的产量、株高、薯块等性状,有助于更好地制定早期育种决策,指导马铃薯育种材料选择及表型预测,尽早淘汰不合适的育种材料,缩短马铃薯育种周期。
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