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        中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院發(fā)布胡椒染色體級別精細基因組

        2019-01-05 12:18:59
        世界熱帶農(nóng)業(yè)信息 2019年11期
        關(guān)鍵詞:胡椒科學院木蘭

        近日,中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院香料飲料研究所聯(lián)合華中農(nóng)業(yè)大學、馬來西亞科學院等7 家單位,繪制了我國胡椒栽培種“熱引1 號”染色體級別精細基因組圖譜(木蘭亞綱胡椒目首次報道基因組組裝的物種),綜合解讀了胡椒的基因組特征,物種進化位置,并對胡椒堿合成代謝網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵基因及其基因家族進行深入研究,研究結(jié)果為被子植物演化及胡椒堿生物合成提供了新的見解。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在國際著名雜志《Nature》子刊《Nature Communica‐tions》上。

        胡椒(Piper nigrum L .)是木蘭亞綱綱(Magnoliids)胡椒目(Piperales)胡椒科(Piperaceae)胡椒屬(Piper)的熱帶木質(zhì)藤本植物。胡椒素有“香料之王”“黑色黃金”的美譽,在人類歷史文明進程中占有獨特地位。在中世紀的歐洲,胡椒是社會地位和財富的象征,價比金銀,可作為貨幣流通,胡椒貿(mào)易路線的拓展促成了新航路開辟、地理大發(fā)現(xiàn)等重要歷史事件。當前,胡椒廣泛種植于熱帶、亞熱帶30多個國家和地區(qū),已成為服務(wù)國家“一帶一路”倡議的重要媒介作物。

        研究團隊結(jié)合PacBio 三代測序、10X Ge‐nomics、基于直接標記和染色(DLS)的BioNano單分子光學圖譜和Hi-C 染色體交互捕獲4 種測序技術(shù),實現(xiàn)了胡椒染色體級別的組裝?;?1 個典型物種的比較基因組和系統(tǒng)發(fā)育分析,確定了胡椒及其所在木蘭亞綱的系統(tǒng)發(fā)育位置,即木蘭亞綱與整個單子葉-雙子葉互為姐妹關(guān)系,胡椒目與木蘭目-樟目互為姐妹關(guān)系,且大約在175-187MYA(95%HPD)發(fā)生分歧。同時,進一步通過基因家族擴增、比較轉(zhuǎn)錄組和序列進化分析,揭示了胡椒最主要的功能物質(zhì)胡椒堿生物合成的特異性,初步闡述胡椒堿生物合成分子機理。

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