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JIPB | 内蒙古大学齐建建教授团队创造出自交亲和、100%纯合的二倍体马铃薯新种质

已有 679 次阅读 2020-9-30 15:46 |个人分类:热点研究|系统分类:论文交流| Wiley, 威立, JIPB, 马铃薯, 纯合子, JIPB

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马铃薯是我国重要的菜粮兼用作物。广泛栽培的马铃薯品种是基因组高度杂合的四倍体,遗传分离极其复杂,且存在严重的自交衰退。缺乏合适的模式研究材料,是目前马铃薯功能基因遗传定位与分离克隆工作面临的主要难题。

近日,JIPB在线发表了内蒙古大学齐建建教授团队题为“Developing a new model system for potato genetics by androgenesis”的研究论文。该研究以野生二倍体马铃薯Solanum verrucosum为供体,通过小孢子培养创制了自交亲和、100%纯合的二倍体马铃薯新种质SVA4SVA32,丰富了马铃薯遗传研究的材料类型,也为下一步马铃薯突变体库创制工作奠定了基础。

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自交亲和、纯合二倍体马铃薯SVA4和SVA32的创制与鉴定

A)11种小孢子诱导培养基激素组分与植株再生统计;(B)由胚状体和愈伤组织诱导获得再生植株;(C)流式细胞法(左)和根尖染色体计数(右)鉴定再生植株倍性;(D)SVA4与SVA32表型;(E)全基因组重测序鉴定SVA4与SVA32纯合度;(F)供体PI275256中杂合SNP窗口的频数分布。

齐建建教授团队以自交亲和的杂合二倍体马铃薯S. verrucosum(PI275256)为供体,通过筛选11种不同成分的诱导培养基,获得23份再生材料。结合根尖染色体计数、流式细胞法等对再生植株进行倍性鉴定,发现其中6份为二倍体、17份为一倍体。利用22对多态性InDel标记进行纯合度分析,发现这6份二倍体的理论纯合度接近100%。团队对上述二倍体材料进行了为期两年的表型评价(包括株型、自交亲和性、结实率、结薯情况等),最终成功筛选出两份表现优良的二倍体SVA4SVA32,二者具备了经典模式植物纯合、可自交、易于遗传转化等特点。本文通过全基因组重测序获得了更为精准的SNP基因型数据,分析结果进一步证明SVA4和SVA32是完全纯合的二倍体材料。

此外,该研究还开发了基于重测序数据的再生植物材料纯合度鉴定方法。与传统的SSRInDel等分子标记体系相比,该方法可将遗传位点检测数量提高1000倍以上。这种方法也可用于其他物种后代群体的纯合度评估。

内蒙古大学马铃薯工程技术研究中心青年教师杜密茹和团队已毕业硕士生王婷为论文共同第一作者,齐建建教授为论文通讯作者。中国农科院深圳基因组所练群和英国James Hutton Institute的Glenn Bryan教授也为本研究提供了极大的帮助。该研究得到了国家自然科学基金、内蒙古自治区杰出青年培育基金等项目资助。


关于JIPB:

Journal of Integrative Plant Biology(JIPB)是由中科学院主管、中国科学院植物研究所和中国植物学会共同主办,Wiley出版的同行评审月刊。JIPB面向全球,刊发整合植物生物学研究的重要创新成果,包括宏观和微观领域有创新性的重要研究论文、特邀综述、突破性报道、新资源、新技术和评论性文章。2019年2年SCI 影响因子是4.885,位于植物学TOP7.3%,已连续8年处于SCI的Q1区。Scopus数据库中CiteScore是8.1,位于 TOP4.2%。2019年,JIPB进入中国科学院期刊分区Q1区,并入选中国科技期刊卓越行动计划。



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