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想种出高产又优质的大豆品种?明升中国app家来支招 |
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大豆,原产于明升中国,是明升中国人饭桌上不可缺少的食材。它朴素又多变。老抽上色,生抽增鲜,豆瓣酱是川菜的灵魂。早饭豆浆配油条,晚饭毛豆炒肉丁。豆制品摊上也永远热闹非凡,嫩豆腐凉拌,老豆腐炖菜,干丝、千张、腐竹、油豆皮应有尽有。
我们只负责吃,app家们要考虑的就多了。不同的大豆品种,蛋白质含量、脂肪含量、产量、生长周期都不同。蛋白质含量高的适合做豆腐,可脂肪含量高的做出来的油豆皮才好吃。
但大豆的性状选择并不简单,作物的产量、品质等大都是多基因控制的复杂性状,由于受到一因多效和遗传连锁累赘的影响,某些性状在不同材料和育种后代中会协同变化,呈现耦合性相关。弄清这些耦合关系,对于育种的设计非常重要。
2017年8月25日,明升中国app院遗传与发育生物学研究所田志喜研究员联合王国栋研究员、朱保葛研究员、华盛顿州立大学张志武研究员等多家研究团队在国际知名期刊Genome Biology 发表了题为的研究论文。该论文深入解析了大豆84个农艺性状间的遗传调控网络,为大豆的分子设计育种提供重要的理论基础。
为了解析不同农艺性状之间的内在遗传调控网络,该研究团队首先对809份大豆栽培材料进行了重测序(平均深度约为8.3×),并对其遗传多样性进行了分析,明确了这些材料的群体结构。进而,研究者对这809份材料的84个产量和品质性状进行了连续多年多点的观测,发现不同性状间呈现不同程度的相关性。进一步,该团队利用全基因组关联分析并结合新开发的上位性效应检测方法,对84个性状的调控位点进行了系统的全基因组扫描,共鉴定出245个显著性关联位点,并发现其中95个关联位点和其他位点存在上位性效应。
一方面,这些关联位点能很好地解析单个性状的遗传调控。例如,对于油含量相关性状,共鉴定到24个脂肪酸代谢相关和21个脂代谢相关的基因,它们分别参与了不同的重要酶促反应。深入分析发现,这些基因是通过加性效应共同调控多个大豆油脂性状的形成。
另一方面,这些关联位点揭示了不同性状间相互耦合的遗传基础。根据连锁不平衡分析,发现115关联位点可相互连锁,并将所观测的51个性状联系起来,形成复杂的多性状多位点调控网络,该遗传调控网络很好地解释了不同性状间的耦合关系。研究还发现其中23个关联位点起到了重要节点作用,对不同性状的形成起到关键调控作用,并对其中部分位点在不同性状耦合中的作用进行了验证。
这幅图很好的展示了大豆不同性状间的复杂关联。图片来自论文
另外,研究者们还发现,大豆的很多性状跟纬度有关。世界上所有的大豆会生长在北纬50°到南纬35°之间,不同纬度的大豆,生长期、口感、产量和营养成分都可能会不同。这种不同可能是由于不同纬度光照时长的差异造成的。
这个研究为大豆的分子设计育种提供了重要的理论基础,对于提高大豆的品质和产量具有非常重要的意义,同时也为其他作物的性状耦合研究提供了借鉴。(来源:明升手机版(明升中国))