我校賴錦盛教授課題組在玉米基因組學研究上又一次取得重要進展。研究成果以“Extensive intraspecific gene order and gene structural variations between Mo17 and other maize genomes”為題，於7月30日在國際著名期刊Nature Genetics上在線發表。
玉米是一種重要的糧食作物及經典的遺傳模式植物。玉米自交系之間存在著廣泛的遺傳變異，不同雜種優勢群之間的雜交後代表現出極高的雜種優勢現象。
以B73自交系為代表的Reid群和以Mo17自交系為代表的Lancaster群是世界上最經典也是最著名的兩個玉米雜種優勢群，由B73和Mo17雜交產生的後代曾經在全球範圍內廣泛種植。Mo17自交系及其衍生材料在我國玉米生產中也得到廣泛應用。
由B73和Mo17為親本構建的遺傳群體長期以來被廣泛應用到基因克隆、基因印記、雜種優勢機理等玉米遺傳學和基礎生物學研究中。由美國科研人員為主的基因組學研究團隊選用B73自交系為研究對象。B73基因組作為玉米的第一個參考基因組於2009年發表初步組裝結果，並隨後在2017年使用第三代測序技術進行了更新。鑑於Mo17基因組的重要性，賴錦盛教授課題組多年來一直致力於Mo17自交系高質量參考基因組的組裝，以及Mo17基因組與其他玉米基因組的比較分析。
該研究利用第三代測序技術（PacBio單分子測序技術），結合Bionano光學圖譜技術及Illumina高通量測序，對玉米Mo17基因組進行組裝，將大小為2.18Gb的Mo17基因組的大約97%序列錨定到10條染色體上，達到目前已完成的玉米或其他複雜基因組組裝中少有的最好水平之一。
Mo17基因組共註釋到38620個高質量的蛋白編碼基因。通過比較分析，發現Mo17與B73兩個基因組間存在大量遺傳差異，其中比較特出的是，在染色體上的基因排列順序上至少有10%的基因存在非共線性現象，同時基因組結構變異上至少20%的基因存在有可能導致蛋白編碼功能改變的重要序列突變。玉米不同自交系基因組間存在的遺傳變異和其他物種內部的遺傳變異比較來看，在程度上而言顯得非常突出，因此這個研究結果在基因組學層面對玉米自交系間能夠形成特別顯著的雜種優勢的原因提供了一個新的解釋。
中國農業大學為該論文的第一完成單位。博士研究生孫思龍、周英思，博士後陳建、史俊鵬以及青年教師趙海銘為該文的共同第一作者。農業生物技術國家重點實驗室、國家玉米改良中心、作物功能基因組與分子育種中心的賴錦盛教授為該文的通訊作者。該研究得到了科技部國家重點研發計劃和國家自然科學基金委的資助。
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