田間生長的中飼苧1號(hào)（左）和青葉苧麻。劉頭明供圖

中飼苧1號(hào)（左）和青葉苧麻。劉頭明供圖

從一根莖中剝?nèi)〉睦w維，左為中飼苧1號(hào)，右為青葉苧麻。劉頭明供圖

?苧麻基因組特征? ? ? ? 劉頭明供圖

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所聯(lián)合有關(guān)單位開展野生和栽培苧麻基因組比較及群體進(jìn)化分析，首次系統(tǒng)揭示了苧麻馴化過程中基因組的演化特點(diǎn)，并發(fā)現(xiàn)了多個(gè)纖維生長相關(guān)基因的馴化選擇印跡，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《植物雜志（The Plant Journal）》上。

苧麻是我國特有的纖維作物，在我國已有數(shù)千年的種植歷史。近年來在我國南方地區(qū)苧麻被用作優(yōu)質(zhì)飼草。但苧麻纖維含量高，會(huì)顯著影響飼草加工效率和動(dòng)物采食性能。因此，解析苧麻纖維形成機(jī)制，對(duì)于定向選育高纖維纖用苧麻或低纖維飼用苧麻均具有重要的意義。

分類學(xué)、遺傳學(xué)等研究表明栽培苧麻是從野生苧麻（Boehmeria nivea var. tenacissima）馴化而來，但野生苧麻纖維產(chǎn)量并不高。可見，在栽培苧麻馴化過程中，纖維發(fā)育相關(guān)基因受到了重點(diǎn)選擇。然而，有關(guān)栽培苧麻的馴化分子機(jī)制，一直未被闡明。

研究人員測(cè)序組裝了野生種“青葉苧麻”和栽培種“中飼苧1號(hào)”基因組，得到兩個(gè)高質(zhì)量的基因組圖譜。通過序列比較發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)基因組存在大量序列變異。

研究人員進(jìn)一步對(duì)14個(gè)野生苧麻種質(zhì)和46個(gè)栽培種進(jìn)行重測(cè)序，并構(gòu)建了苧麻的基因組變異圖譜。通過野生和栽培種苧麻基因組組裝和比較，結(jié)合群體變異組分析，科研人員發(fā)現(xiàn)了多個(gè)與纖維產(chǎn)量相關(guān)的基因組片段具有清晰的馴化選擇印跡。

該研究得到國家自然科學(xué)基金，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1111/tpj.15346


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