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棉花遗传研究团队在DNA Research杂志上先后发表高密度棉花种内和种间遗传图谱

更新时间:2016-04-18 22:53:05点击次数:5959次字号:T|T

近日,我校棉花遗传研究团队在DNA Research杂志上在线发表了棉花海陆种间高密度遗传图谱,题为Structure, evolution, and comparative genomics of tetraploid cotton based on a high-density genetic linkage map的研究通过绘制高密度遗传图谱,结合比较基因组学研究探讨了棉花染色体的进化机制(Li et al. DNA Research2016)。这是该杂志第二次发表我校棉花遗传图谱。2015年,DNA Research第二期发表了我校棉花遗传研究团队构建的高密度陆地棉种内图谱(王寒涛博士为第一作者,林忠旭教授为通讯作者),在该研究中,通过对两亲本进行简化测序,然后通过序列比对发掘设计亲本间差异的分子标记,加密之前发表的471个标记的遗传图谱。加密后的遗传图谱包含1013个位点,该图谱有更好的QTL检测能力,与基因组序列图也呈现很好的共线性关系。

在线发表的棉花种间遗传图谱是我校棉花图谱发表的第三代图谱。第一代图谱只有917个位点(张艳欣等,Genome2008),第二代图谱的标记是提升至2316个标记(余渝等,BMC Genomics2011),而第三代图谱的标记数又翻了一倍,达到了5152个标记。通过对四倍体棉花ATDT亚组间的同源性分析发现,亚组间的同源染色体间具有最高的同源性。但Chr10 Chr20间的共线性呈现片段化;Chr07Chr16间几乎没有共线性;Chr02-Chr03-Chr14-Chr17以及Chr04-Chr05-Chr19-Chr22表现出交叉状的共线性。原因可能是在两个二倍体祖先种融合形成四倍体的过程中或在此之后,发生了部分基因组重排。另一种可能是,由于二倍体棉花是古六倍体(基数为7),四倍体棉花中Chr02Chr03Chr04Chr05的形成可能是古染色体断裂、融合的结果。将两个二倍体棉种的基因组序列合在一起比对分析发现,四倍体棉花中大多数的同源染色体对,不管染色体源于A亚组还是D亚组,都是与AA二倍体棉种中对应的同源染色体具有最高的同源度,而与DD二倍体棉种中对应的同源染色体具有次高的同源度。另外,基于“AA二倍体基因组几乎是DD二倍体基因组的两倍大小,而四倍体棉花中AD两个亚组大小相差不大这一事实,以及“A亚组比D亚组相对更为稳定” 这一前人研究结果,推测在四倍体棉花多倍化进程中,D亚组经受了AA二倍体基因组的入侵。通过序列的分析,推演了同源染色体对Chr01/Chr15、Chr02/Chr14Chr03/Chr17Chr05/Chr19的形成过程。

棉花团队已毕业博士李夕梅为论文第一作者,林忠旭教授为通讯作者。

 

http://dnaresearch.oxfordjournals.org/content/early/2016/04/14/dnares.dsw016.full?keytype=ref&ijkey=XbFgW1y92HZIThK