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对油菜开展全基因组选择育种和基因工程改良具有重要意义

归档日期:08-04       文本归类:半冬性      文章编辑:爱尚语录

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  3月11日,西南大学农学与生物科技学院李加纳教授带领“黄大年式教师团队”,与中国农科院蔬菜研究所王晓武团队及美国佐治亚大学Andrew Paterson教授团队合作,以第一完成单位在《Nature Communications》(影响因子:12.35)上发表题为《Whole-genome resequencing reveals Brassica napus origin and genetic loci involved in its improvement》的研究论文。农学与生物科技学院、农业科学研究院及南方山地作物逆境生物学国家级培育基地青年教师卢坤研究员、魏丽娟副教授为共同第一作者,李加纳教授为共同通讯作者。

  研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家重点基础研究发展计划(973项目)、高等学校学科创新引智计划(111项目)和重庆市自然科学基金等项目的资助。

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  甘蓝型油菜是由白菜和甘蓝通过种间杂交后染色体自然加倍而成的异源四倍体。由于白菜和甘蓝均有多个亚种,且甘蓝型油菜野生种群尚无报道,导致甘蓝型油菜的起源和进化历史研究进展缓慢。李加纳教授团队利用588份世界各地代表性材料进行了基因组重测序,结合王晓武团队318份白菜和甘蓝重测序数据,开展了油菜群体基因组研究。综合系统发育、PCA、LD、结构分析和地理演化分析结果,揭示了甘蓝型油菜A亚基因组可能起源于白菜亚种欧洲芜菁的祖先,C亚基因组可能来源于4种现代甘蓝未分化前的祖先。地理演化分析发现两个祖先种在近1000年内有大量基因渗入到油菜;并证实了其形成初期为油用冬油菜。选择信号分析揭示了防御相关基因和开花基因的亚基因组非平衡选择,对油菜形成后的初期环境适应及种植范围扩展具有重要意义。结合GWAS、LD、转录组和选择信号分析,研究还鉴定了与油菜品质改良、产量提升和生态型改良相关的多个重要分子标记和功能基因,对油菜开展全基因组选择育种和基因工程改良具有重要意义。

  近5年,李加纳教授带领“黄大年式教师团队”在油菜基因组研究领域取得了一系列重要成果,团队教师主持国家重点研发计划项目1项,国家自然科学基金重点项目2项,国家自然科学基金面上项目16项,获国家科技进步二等奖1项,在国际重要学术期刊上发表多篇论文,包括1篇Nucleic Acids Research (影响因子11.56),1篇Molecular Plant (影响因子9.33),2篇Plant Biotechnology Journal (影响因子6.31)和2篇Journal of Experimental Botany (影响因子5.35)等。

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