西藏首次完成青稞基因組框架圖
自青稞基因組演化與重要性狀功能基因挖掘項目實施以來,首次利用新一代測序和輔助組裝技術(shù),完成第一個青稞基因組框架圖和高質(zhì)量參考基因組,發(fā)現(xiàn)青稞由巴基斯坦北部——印度——尼泊爾傳入中國西藏東南部的馴化遷入途徑,構(gòu)建了首個青稞核心種質(zhì),創(chuàng)制了特異新種質(zhì);挖掘出青稞抗逆等相關(guān)性狀重要基因36個,開發(fā)功能標記8個。因其在青稞基因組、馴化與傳入等方面突出貢獻,該項目獲得2019年度自治區(qū)科學(xué)技術(shù)獎一等獎。
“項目總體思路是開展西藏青稞基因組學(xué)研究,揭示西藏青稞馴化與傳入,闡明西藏青稞高原適應(yīng)性的機理機制;收集并精準鑒定評價青稞種質(zhì)資源,建立種質(zhì)資源精準鑒定評價體系,創(chuàng)制新種質(zhì)并應(yīng)用于育種,明確遺傳多樣性和適應(yīng)性,構(gòu)建青稞核心種質(zhì);功能基因克隆與分子標記開發(fā),為有效利用青稞種質(zhì)資源和拓寬青稞遺傳育種基礎(chǔ)提供資源,為青稞遺傳育種提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐以及為解決青稞新品種培育提供分子育種方案?!?西藏省部共建青稞和牦牛種質(zhì)資源與遺傳改良國家重點實驗室副主任曾興權(quán)說。
目前,該項目成果整體處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,尤其是青稞基因組和高原適應(yīng)性機制研究處于國際領(lǐng)先水平,顯著提升了我國青稞基礎(chǔ)研究及技術(shù)應(yīng)用水平,有力促進了青稞新品種培育,在保障西藏糧食安全、社會穩(wěn)定等方面具有重要意義。
“我們這項成果不同于應(yīng)用推廣類成果,不能直接應(yīng)用到老百姓,短期不能產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益。項目鑒定篩選的優(yōu)異資源、創(chuàng)制的種質(zhì)、建立的育種技術(shù)將加速青稞新品種培育。比如,育種團隊利用我們的研究成果、利用我們的資源,已經(jīng)有新品系形成,培育了5171—7等高產(chǎn)、抗倒、高稈新品系5個,育成了藏青17和藏青20新品種,正在國內(nèi)青稞產(chǎn)區(qū)示范推廣。再有就是本項成果在PNAS、Nature Communications等期刊發(fā)表論文102篇,其中被SCI 收錄39篇,被他人引用319次,這些論文對提升西藏青稞研究的影響力有很大的作用。”曾興權(quán)說。
同時,該項目對2429份青稞和大麥種質(zhì)資源進行了系統(tǒng)性鑒定與評價,對570份材料的蛋白、β葡聚糖、優(yōu)勢氨基酸組成、黃銅、γ-氨基丁酸、低或無直鏈淀粉及特異淀粉糊化特性等進行了品質(zhì)性狀分析,項目建立了種質(zhì)資源抗病、抗逆鑒定評價體系,揭示了種質(zhì)資源遺傳多樣性分布特點;篩選出優(yōu)異資源127份,獲得發(fā)明專利3項。
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