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我国科学家破译“美食蕉”遗传密码

科技日报记者 叶青 通讯员 邹文平

11月21日,美食蕉记者从广东省农科院获悉,国科该院易干军研究员领衔的破译香蕉遗传改良团队与广西大学陈玲玲教授团队合作,破译了香蕉“美食蕉”品种中的遗传香蕉基因组,首次在国际上组装出染色体级别的密码异源三倍体香蕉栽培种(AAB)参考基因组。该研究成果近日发表于Cell旗下的美食蕉《植物通讯》。

现代栽培香蕉品种大多为含A、国科B基因组的破译三倍体或二倍体,存在AAA、遗传AAB、密码ABB和AA、美食蕉AB等不同倍性的国科基因组类型,形成了香牙蕉、破译plantain等20多个栽培类型。遗传除A、密码B基因组外,还存在SS、TT等基因组,香蕉栽培品种类群的遗传背景极其复杂,其起源和演化是研究界百余年来悬而未决的重大科学问题,极大限制了现代香蕉育种的进程。

近年来,广东省农科院果树所的香蕉资源圃通过大规模引进、收集,保存有各类种质资源超过600份,是世界最大的香蕉资源圃之一。此次研究以团队新选育的“美食蕉1号”和Silk品种为对象,完成了其单倍型基因组的组装解析,并对其进行了深入分析,为阐明香蕉遗传多样性奠定了基础。团队通过分析基因组来源,首次精确阐明了Plantain和Silk的祖先贡献。

 Plantain和Silk的基因组特征。受访单位供图

针对“美食蕉1号”品种具有抗枯萎病的特性,团队通过比较基因组学挖掘并经过功能验证,发现一些新的转录因子可能通过强化细胞壁,在植物防御中发挥出重要作用。

“美食蕉富含类胡萝卜素和淀粉,这些物质在不同品种的三倍体香蕉中含量差异较大,我们结合基因组、转录组和表型数据探讨了Plantain 和Silk中造成差异的遗传基础,从而帮助改善香蕉的营养品质。”易干军说。

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