日前,由中國科學(xué)院昆明植物研究所、云南省熱帶作物科學(xué)研究所、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)基因組學(xué)與生物信息學(xué)研究中心組成的聯(lián)合研究團隊利用單分子實時測序(SMRT)和Hi-C技術(shù),獲得達到染色體級別的高質(zhì)量巴西橡膠樹優(yōu)良品種GT1的參考基因組序列;該研究歷時6年,獲得的基因組圖譜在組裝準確性與完整性上都得到了極大的提升,將組裝獲得的約1.47Gb的基因組序列掛載到了18條假染色體上。
橡膠樹的高產(chǎn)、抗病、抗旱、抗寒等重要經(jīng)濟性狀的基因組選擇育種與優(yōu)異基因資源的發(fā)掘利用,也亟需獲得達到染色體級別的高質(zhì)量橡膠樹參考基因組圖譜。該研究獲得的參考基因組序列是國際上首次達到染色體級別的基因參考圖譜,揭示大戟植物基因組的染色體進化、膠乳生物合成與橡膠樹的馴化。構(gòu)建了第一張代表性野生和栽培橡膠樹的基因組變異精準圖譜,獲得約1570萬個高質(zhì)量的SNPs;解析了膠乳生物合成途徑及重要基因的表達式樣,發(fā)現(xiàn)與基礎(chǔ)代謝過程、乙烯生物合成以及與乳膠停排相關(guān)的多糖和糖蛋白凝集素活動相關(guān)基因的顯著擴張。
中國的橡膠種植面積達114萬公頃,居亞洲第三位(僅次于印度尼西亞和馬來西亞),,云南的橡膠樹種植總面積、總產(chǎn)量和單位面積產(chǎn)量均居中國首位,但年產(chǎn)不足。巴西橡膠樹這一重要參考基因組的獲得、膠乳生物合成代謝通路的解析、栽培和野生橡膠樹基因組變異精準圖譜的構(gòu)建以及栽培橡膠樹馴化的認識,對中國未來橡膠優(yōu)異種質(zhì)資源的保護、發(fā)掘與育種利用具有重要意義。