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???? 2025年12月15日,中国科学院遗传与发育生物学研究所育种前沿技术实验室贺飞研究组与中国科学院遗传与发育生物学研究所/崖州湾国家实验室凌宏清团队在Nature Communications发表了题为Population-scale gene expression analysis reveals the contribution of expression diversity to the modern wheat improvement的论文
??? 野生近缘种对于农作物遗传改良有重要作用。人为地将野生近缘种的染色体片段通过杂交导入农作物中的过程称为远缘杂交。小麦是最容易接受外缘染色体渗入的主粮作物之一。李振声先生将长穗偃麦草染色体片段引入小麦,培育出了著名小麦品种“小偃6号”。黑麦的半条染色体因为对小麦有增产效益,当前全世界约20%的小麦品种携带该外源片段。野生近缘种提升小麦农艺性状的遗传与分子机制是长期的研究热点。一方面,大量控制小麦重要农艺性状的基因被证明是来自野生近缘种;另一方面,一系列基于高通量测序的工作对小麦基因组中的野生近缘种渗入片段进行了系统鉴定。然而,对渗入片段的表达调控规律仍然了解较少。在群体层面对野生近缘种渗入片段的基因表达进行量化是目前的研究难点。
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??? 2025年12月15日,中国科学院遗传与发育生物学研究所育种前沿技术实验室贺飞研究组与中国科学院遗传与发育生物学研究所/崖州湾国家实验室凌宏清团队在Nature Communications发表了题为Population-scale gene expression analysis reveals the contribution of expression diversity to the modern wheat improvement的论文。该研究提出了定量渗入片段表达丰度的新策略——利用公共泛基因组资源构建囊括麦族近缘种基因序列信息的基因参考集合,从而最大限度地定量外源片段的转录本。使用小麦种质群体的苗期转录组测序数据,本研究为麦族近缘种的基因构建了eQTL图谱。研究发现近缘物种基因进入小麦基因组后,其表达调控整体受到抑制,但响应胁迫的基因倾向于更加活跃的表达。结合多年多点大田试验数据,本研究利用eQTL预测了GWAS位点的农艺性状候选基因。这些候选基因不仅来自于标准的“中国春”参考基因组,也来自二倍体、四倍体等野生近缘物种,是开展基因克隆和功能解析的重要基础。本研究为理解野生近缘种提升小麦农艺性状的遗传机制提供了新角度。
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??? 遗传发育所博士研究生张志蒙和崖州湾国家实验室青年科学家马省伟为共同第一作者。贺飞和凌宏清研究员为通讯作者。遗传发育所郑树松博士为该工作提供了坚实的研究基础。山东农业大学吴佳洁教授、哈尔滨师范大学张延明教授、河北师范大学刘西岗教授、遗传发育所蒋霓和郑琪研究员为本研究提供了重要指导。博士研究生尹谋、赵彩虹、赵心宇、于洋、王豪杰、李轩照以及谢菁忠博士、王利敏博士、司要奇博士、牛建青博士参与了该研究。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、崖州湾国家实验室的资助。
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利用eQTL评估野生近缘种基因渗入对小麦遗传改良的贡献