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六倍体甘薯基因组架构揭秘:非洲栽培种"坦桑尼亚"染色体水平分相组装揭示其镶嵌起源
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月09日 来源:Nature Plants 13.6
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研究人员通过对非洲甘薯栽培种"坦桑尼亚"进行单倍型解析的染色体水平基因组组装,揭示了六倍体甘薯复杂的基因组架构。研究发现其基因组呈现典型的镶嵌式起源特征:沿海厄瓜多尔分布的野生四倍体I. aequatoriensis和分布于中美洲的野生四倍体I. batatas 4×分别贡献了基因组的重要部分。这些野生亲本的序列并非典型亚基因组分布,而是沿染色体交织排列,可能与甘薯单倍型间的非偏好性重组有关。该研究为加速甘薯育种提供了宝贵基因组资源。
这项突破性研究对重要粮食作物六倍体甘薯(Ipomoea batatas [L.] Lam.)进行了基因组学深度解析。科研团队采用先进的分相组装技术,成功构建了非洲栽培品种"坦桑尼亚"单倍型分辨的染色体水平参考基因组。
令人惊叹的发现是,这个现代栽培种的基因组竟像精美的马赛克拼图:约三分之一基因组片段可追溯至厄瓜多尔沿海的野生近缘种四倍体I. aequatoriensis,而另一大块"拼图"则与中美洲分布的野生四倍体I. batatas 4×亲缘更近。这些来自不同野生祖先的DNA片段并非规整地分布在特定亚基因组中,而是像打翻的调色盘般在染色体上交织分布。
这种独特的基因组排布模式可能源于六倍体甘薯特有的"非选择性恋爱观"——其单倍型间会发生非偏好性重组(non-preferential recombination)。该发现不仅解开了甘薯起源之谜,更像一份精准的"基因组地图",为培育更高产、更抗逆的超级甘薯品种提供了分子导航。
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