Page 96 - 《广西植物》2021年第10期

ϟ ᤃ Ꭾ ᤃ 广জ 西জ 植জ 物 ࿗ϟ 卷

图 ϟজ 泛基因组的定义及其组成部分
èᔽ੫঎ ϟজ ᧕ᔀ஦ᔽႿᔽᡷᔽᆍႿ ᑕႿʛ ዹᆍቝᡱᆍႿᔀႿᡷ༁ ᆍ஦ ᡷၤᔀ ᡱᑕႿ᥋੫ᔀႿᆍቝᔀ

谱中ᖔ整个番茄泛基因组共包含 ࿗ԡ ሕँᤃ 个基因ᖔ其 通过泛基因组分析全面发掘群体基因组中的
中 Ꭾ࿗঎԰ᠮ是核心基因ྉ᥈ᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟँɯᤥ 此外ᖔ泛 序列和结构变异ᖔ能够鉴定其中与有利表型相关
基因 组在水稻 ྉ ୩ዹၤᑕᡷझ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ࿗ଫ ɟᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ 的变异位点ᖔ为发掘和研究新的功能基因提供了
԰ԡϟጢଫ ୩ࣼႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᎮଫ ۼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟऐଫ Իၤᑕᆍ ᔀᡷ 重要依据ᤥ 例如ᖔ利用 ᤃᤃ 个水稻高质量基因组构
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟऐଫ Իၤᆍࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡ ɯܦ 大豆 ྉᓂᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ 建了水稻的泛基因组ᖔ从中共鉴定到 ϟᤃ ጢᤃሕ Ꭾऐँ
԰ԡϟ࿗ଫ ᓂᔽࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡଫ 祝光涛和黄三文ᖔ ԰ԡ԰ԡɯܦ 个 ୩શ۪༁ܦጢ ጢ࿗ँ ԰ँԡ 个 ᧧Ⴟʛᔀ᤟༁ 和 ँሕሕ ࿗ऐँ 个 ୩჆༁ᖔ分
玉米ྉ̀ࣼ஦஦ᆍʢʛ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ԰ଫ ̀ᔽʢ༁ዹၤ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ࿗ଫ 简 析了其中与开花时间相关的基因 ̵ʐሕᐹ ྉ ̀ᔀᑕʛᔽႿ੫
银巧等ᖔ ԰ԡϟᎮɯ 等重要的植物物种均获得了广泛 ʛᑕᡷᔀ ሕᑕɯܦ 抗寒性基 因 ࣷ᧣ᒦᦵϟ ྉ ऊၤᔽ᤟᤟ᔽႿ੫ ᡷᆍ᤟ᔀʢᑕႿዹᔀ
应用ྉ 表 ϟɯᤥ 因此ᖔ构建整个物种的泛基因组图 ʛᔽ׹ᔀʢ੫ᔀႿዹᔀ ϟɯܦ谷物重量基因 ᤩ۩ᤃᐹ ྉ ᥈ʢᑕᔽႿ औᔀᔽ੫ၤᡷ
谱已成为广泛应用的基因组学方法ᖔ不仅能够发 ᤃᑕɯܦ分蘖角度基因 ௴ዛࣷϟ ྉఋᔽ᤟᤟ᔀʢ ዶႿ੫᤟ᔀ ऊᆍႿᡷʢᆍ᤟ ϟɯܦ
现全面的遗传信息ᖔ而且能为从物种和群体水平 植株高度基因 ୒ʐϟ ྉ୩ᔀቝᔽ ʛऔᑕʢ஦ ϟɯ在不同材料间的
进行功能基因组学ܦ系统进化和其他生物学研究 遗传变异ᖔ表明 ୩શ۪༁ 变异是导致这些基因变异的
提供更强有力的工具ᤥ 基础ྉԻၤᑕᆍ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟऐɯᤥ 而利用 ԰ँ 个高质量基
因组 构 建 的大豆泛基因组图谱ᖔ 共鉴定获得
԰জ 泛基因组学研究中序列结构变 ϟ࿗ ᤃԡ࿗ ँጢሕ 个 ୩શ۪༁ܦ ϟ԰ Ꭾϟᤃ ऐ԰ሕ 个 ᧧Ⴟʛᔀ᤟༁ 和
ᎮᎮᤃ ሕँँ个 ୩჆ ྉ 包含 Ꭾ԰ሕ ऐᤃ԰ 个 ۪ዶ჆༁ܦ԰Ꭾ ጢሕϟ 个
异与功能基因发掘 ऊશ჆༁ܦ԰ϟ ऐऐᤃ个移位和 ሕ ϟ԰ԡ 个倒置ɯᖔ发现有些

结构变异在重要农艺性状调控中发挥重要作用ᖔ
同一物种内一个或几个参考基因组能够反映 如 ۪ዶ჆ܦ基因融合和 ᧧Ⴟʛᔀ᤟༁ 分别对种皮亮度ܦ种皮
的遗传变异是非常有限的ᖔ而泛基因组研究能够 颜色的驯化ܦ缺铁失绿等性状具有重要影响ྉᓂᔽࣼ
覆盖物种或类群中的所有变异ᖔ为研究整个物种 ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᤥ
或类群水平上的基因组序列和结构变异提供了可 同时ᖔ在不同层次上发现的多个序列和结构
能ᤥ 现代生物基因库中的遗传变异通常包括单核 变异ᖔ不仅提供了更加丰富的变异信息ᖔ也为研究
苷酸多态性ྉ୩શ۪༁ᖔ ༁ᔽႿ੫᤟ᔀ᥋Ⴟࣼዹ᤟ᔀᆍᡷᔽʛᔀ ᡱᆍ᤟ᢃቝᆍʢᡱၤᔽ༁ቝ༁ɯܦ 基因功能变异提供了更多素材ᤥ 例如ᖔ通过六倍
插入缺失ྉ ᧧Ⴟʛᔀ᤟༁ᖔ ᔽႿ༁ᔀʢᡷᔽᆍႿ༁ ᑕႿʛ ʛᔀ᤟ᔀᡷᔽᆍႿ༁ɯ 和大的 体普通小麦物种基因组间和亚基因组间的共线性
结构变异ྉ୩჆༁ᖔ ᤟ᑕʢ੫ᔀ ༁ᡷʢࣼዹᡷࣼʢᑕ᤟ ׹ᑕʢᔽᑕႿᡷ༁ɯᤥ 其中 ୩჆༁ 分析ᖔ提出其ᥥ࿗ዶ᥋ጢዶ᥋Ꭾା 染色体重排ɼ 是两次染色
主 要包括拷贝数变异 ྉ ऊશ჆༁ᖔ ዹᆍᡱᢃ Ⴟࣼቝᤦᔀʢ 体易位事件的结果ᖔ并明确了重排的基因组区间
׹ᑕʢᔽᑕႿᡷ༁ɯܦ存在 ᣰ 缺失变异ྉ ۪ዶ჆༁ᖔ ᡱʢᔀ༁ᔀႿዹᔀ ᣰ ᑕᤦ༁ᔀႿዹᔀ 的精细边界ଫ并且在微观尺度上探讨了小麦春化
׹ᑕʢᔽᑕႿᡷ༁ɯܦ 移位 ྉ ᡷʢᑕႿ༁᤟ᆍዹᑕᡷᔽᆍႿ ᔀ׹ᔀႿᡷ༁ ɯ 和倒置 基因 ႬʗႥ԰ ྉ჆ᔀʢႿᑕ᤟ᔽझᑕᡷᔽᆍႿ԰ɯ 的复杂进化历史ᖔ发现
ྉᔽႿ׹ᔀʢ༁ᔽᆍႿ ᔀ׹ᔀႿᡷ༁ɯ等ᖔ而这些变异往往和一些关键 ႬʗႥ԰ 同源基因在普通小麦基因组中的复杂分布是
的农艺性状相关ྉ ୩ᡱʢᔽႿ੫ᔀʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡँଫ ̀ᔽʢ༁ዹၤ ᔀᡷ 包含串联重复ܦ多倍化ܦ染色体易位和基因丢失在
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ࿗ଫ ᓂᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ࿗ଫ ᓂࣼ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟጢଫ Իၤᑕᆍ ᔀᡷ 内的一系列事件叠加的结果ྉ ऊၤᔀႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᤥ
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟऐɯᤥ 另有研究利用 ϟԡԡ 个番茄基因组捕获到԰ሕऐ ࿗ँԡ个