記者10日從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉,由該校嚴(yán)建兵教授主導(dǎo)、華大基因等參與的科研團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建熱帶玉米基因組及高精度結(jié)構(gòu)變異圖譜,結(jié)合這些信息首次克隆到影響籽粒重量自然變異的關(guān)鍵基因。據(jù)悉,這是迄今為止質(zhì)量最高的熱帶玉米參考基因組,相關(guān)研究成果近日在國(guó)際權(quán)威期刊《自然·基因》發(fā)表。 構(gòu)建高質(zhì)量熱帶玉米基因組圖譜對(duì)熱帶玉米優(yōu)勢(shì)抗逆性狀的遺傳學(xué)研究意義重大。該項(xiàng)研究首先以一個(gè)熱帶小粒玉米品種(SK)為材料,應(yīng)用測(cè)序技術(shù)、雙酶切光學(xué)圖譜等,組裝得到迄今為止質(zhì)量最好的玉米參考基因組,注釋獲得了43271個(gè)基因,為后續(xù)通過(guò)比較基因組學(xué)分析提供了高質(zhì)量的參考基因組和基因集。研究人員還應(yīng)用玉米變異信息構(gòu)建了玉米的結(jié)構(gòu)變異圖譜,為玉米重要農(nóng)藝性狀相關(guān)基因的定位提供了精細(xì)的參照。 玉米籽粒的重量直接影響產(chǎn)量,是玉米馴化和改良過(guò)程中的關(guān)鍵選擇性狀之一。在該項(xiàng)目中,研究人員利用ZHENG58和SK構(gòu)建的重組自交系群體在玉米的1號(hào)染色體上定位到了一個(gè)同時(shí)控制粒型和粒重的位點(diǎn)(qHKW1),隨后將其精細(xì)定位在長(zhǎng)度為177Kb的基因組區(qū)間內(nèi),進(jìn)一步定位出該位點(diǎn)所在的基因——ZmBAM1d,通過(guò)基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)證實(shí)該基因正向調(diào)控玉米粒重,且在該基因表達(dá)和敲除實(shí)驗(yàn)中均未檢出對(duì)其他農(nóng)藝性狀的影響,表明該基因在玉米品質(zhì)改良當(dāng)中有應(yīng)用前景,可用于提升作物產(chǎn)量。