由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米中心、華大基因研究院,、美國愛荷華大學(xué),、明尼蘇達(dá)大學(xué)等單位合作的研究成果“基因丟失與獲得的多態(tài)變化揭示玉米中的雜交優(yōu)勢(shì)的機(jī)制”近日在國際著名雜志《自然—遺傳學(xué)》上發(fā)表。該研究報(bào)道了中國重要玉米骨干親本的全基因組的單核苷酸多態(tài)性,、插入/缺失多態(tài)性以及基因獲得和缺失變異圖譜,，為玉米的遺傳學(xué)研究和分子育種提供了寶貴資源。
該研究對(duì)6個(gè)中國重要玉米雜交組合骨干親本進(jìn)行全基因組重測序,，發(fā)現(xiàn)了100多萬個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)（SNPs）和3萬多個(gè)插入缺失多態(tài)性位點(diǎn)（IDPs）,，建立了高密度分子標(biāo)記基因圖譜,；同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)了101個(gè)低序列多態(tài)性區(qū)段，在這些區(qū)段中含有大量在選擇過程中與玉米性狀改良有關(guān)的候選基因,。此外,，通過將玉米自交系Mo17及其他自交系的基因序列與玉米自交系B73的基因序列比對(duì)，研究人員對(duì)玉米自交系中基因丟失與獲得的多態(tài)性進(jìn)行了研究,，發(fā)現(xiàn)在不同的自交系中存在不用數(shù)量的基因丟失與獲得性變異,；利用SAOPdenovo軟件對(duì)在其他自交系中存在而在B73中缺失的序列進(jìn)行組裝，研究人員發(fā)現(xiàn)了很多目前公布的B73參考基因組序列中丟失的基因,。這些發(fā)現(xiàn)不僅為高產(chǎn)雜交玉米育種骨干親本的培育提高了重要的多態(tài)性標(biāo)記,，同時(shí)也補(bǔ)充了玉米基因數(shù)據(jù)集，為進(jìn)一步挖掘玉米基因組和遺傳資源提供了大量數(shù)據(jù),。
玉米具有非常顯著的雜交優(yōu)勢(shì),，利用該優(yōu)勢(shì)是提高產(chǎn)量的主要手段之一。研究人員選擇了中國歷史上和目前廣泛流行的高產(chǎn)雜交組合骨干親本,，并根據(jù)多態(tài)性追蹤了這些骨干親本育成過程中基因組的變化方式,。該研究還發(fā)現(xiàn)這些骨干親本組合基因組的組合可彌補(bǔ)另一方功能元件的缺失，此種基因丟失與獲得的多態(tài)變化和其他無義突變的互補(bǔ)作用可能與雜種優(yōu)勢(shì)有關(guān),。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦英文摘要：
Nature Genetics 42, 1027 - 1030 (2010) doi:10.1038/ng.684
Genome-wide patterns of genetic variation among elite maize inbred lines
Jinsheng Lai1,2,7, Ruiqiang Li3,7, Xun Xu3,7, Weiwei Jin2,7, Mingliang Xu2,7, Hainan Zhao1,2, Zhongkai Xiang1,2, Weibin Song1,2, Kai Ying4, Mei Zhang1,2, Yinping Jiao1,2, Peixiang Ni3, Jianguo Zhang3, Dong Li3, Xiaosen Guo3, Kaixiong Ye3, Min Jian3, Bo Wang3, Huisong Zheng3, Huiqing Liang3, Xiuqing Zhang3, Shoucai Wang2, Shaojiang Chen2, Jiansheng Li2, Yan Fu4, Nathan M Springer5, Huanming Yang3, Jian Wang3, Jingrui Dai2, Patrick S Schnable4 & Jun Wang3,6
We have resequenced a group of six elite maize inbred lines, including the parents of the most productive commercial hybrid in China. This effort uncovered more than 1,000,000 SNPs, 30,000 indel polymorphisms and 101 low-sequence-diversity chromosomal intervals in the maize genome. We also identified several hundred complete genes that show presence/absence variation among these resequenced lines. We discuss the potential roles of complementation of presence/absence variations and other deleterious mutations in contributing to heterosis. High-density SNP and indel polymorphism markers reported here are expected to be a valuable resource for future genetic studies and the molecular breeding of this important crop.
