芝麻基因组首度破译
为选育高含油量物种提供了新路径
湖北日报讯 (记者刘自贤、通讯员余波)昨日从中国农科院油料作物研究所传出喜讯,该所牵头与深圳华大基因联合开展的芝麻基因组破译工作告捷,相关研究结果已在国际著名刊物《基因组生物学》(Genome Biology)上发表。
项目负责人张秀荣研究员的助手王林海博士介绍,这是继大豆后第二个完成基因测序的油料作物。他们研究团队通过流式细胞仪检测和测序分析表明,芝麻含有27148个基因,其中84%得到解释。此外,栽培芝麻基因组碱基对在3.37亿至3.57亿之间,比过去认为的野生芝麻基因组碱基对少了一半以上。这一首次公布的研究成果对了解芝麻的遗传结构,选育高含油量芝麻及其他油料作物品种,研究植物进化等都具有十分重要的价值。
芝麻含油量较高,一般约为种子干重的50%至60%,最高含量达65%,但其油脂合成基因却相对较少。这一特性使芝麻成为研究油脂合成的重要物种。
芝麻虽然油脂合成基因总数较少,但与油脂分子转运有关的基因却显著扩张,与油脂降解有关的基因显著收缩,研究人员推测,芝麻含油量高得益于基因高效的转运和稳定的积累。芝麻不同品种含油量差异,主要原因在于籽粒发育早期基因表达的差异。这为进一步提高油料作物含油量提供了新的平台和路径。
此前研究认为,植物抗病基因所具有的特定TIR结构在双子叶植物中普遍存在,但该团队发现,芝麻中这种结构完全缺失,这在双子叶植物中还是首例,为研究油料作物抗病基因进化提供了新的材料。