2022年的鐘聲即將敲響，2021年正要轉(zhuǎn)身離去，過(guò)去的一年里百邁客群體再創(chuàng)佳績(jī)，協(xié)助客戶(hù)先后在《Genome Biology》、《Plant Biotechnology Journal》、《Molecular Ecology Resources》、《Horticulture Research》、《Plant, Cell & Environment》、《JIPB》等期刊發(fā)表SCI文章80+，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，累計(jì)影響因子400+，服務(wù)類(lèi)型涉及標(biāo)記開(kāi)發(fā)、遺傳圖譜、BSA、GWAS、遺傳進(jìn)化等。
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一起回顧我們的2021
1.木薯重要農(nóng)藝性狀遺傳解析（IF：13.583）
該研究提供了388份木薯材料的變異圖譜，鑒定了23個(gè)農(nóng)藝性狀的52個(gè)位點(diǎn)，揭示了與關(guān)鍵農(nóng)藝性狀和木薯馴化相關(guān)的雜合性等位基因變異。檢測(cè)到81個(gè)雜合度和核苷酸多樣性降低的選擇性位點(diǎn)，相關(guān)基因在多種生物過(guò)程中富集，包括生長(zhǎng)、發(fā)育、激素代謝和反應(yīng)以及免疫相關(guān)過(guò)程。人工選擇MeTIR1和MeAHL17中的純合等位基因有助于大淀粉塊根的馴化。而在MeAHL17中選擇純合子等位基因與增加塊根重和木薯細(xì)菌性枯萎病易感性相關(guān)。本研究將有助于闡明與關(guān)鍵農(nóng)藝性狀和木薯馴化相關(guān)的雜合性變異的遺傳基礎(chǔ)，并對(duì)木薯馴化過(guò)程中雜合性的變異提供了見(jiàn)解，為木薯和其他高雜合物種育種改良的戰(zhàn)略發(fā)展提供依據(jù)。
2.GmST1基因參與大豆對(duì)大豆花葉病毒的抗性（IF：7.228）
該研究利用百邁客自主研發(fā)的簡(jiǎn)化基因組測(cè)序技術(shù)SLAF（Specific-Locus Amplified Fragment Sequencing），通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS），連鎖分析（BSA、QTLs定位）等群體基因定位研究方法，對(duì)大豆花葉病毒G2和G3株的抗性位點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)定位，鑒定到一個(gè)大豆花葉病毒抗性候選基因，進(jìn)一步通過(guò)轉(zhuǎn)基因過(guò)表達(dá)、轉(zhuǎn)錄組等方法驗(yàn)證該基因的功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大豆對(duì)大豆花葉病毒G2和G3的抗性是由編碼磺基轉(zhuǎn)移酶(SOT)的GmST1基因控制, 本研究為大豆對(duì)SMV的抗性提供了新的解析。
3.大豆細(xì)胞核雄性不育基因定位研究（IF：7.061）
雄性不育在作物雜種優(yōu)勢(shì)利用和提高產(chǎn)量方面發(fā)揮重要的作用。該研究利用SLAF-BSA對(duì)ms1基因進(jìn)行了基因定位，結(jié)合長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序和代謝組分析，將該基因定位于13號(hào)染色體上16.15 kb的區(qū)間，該區(qū)間包含5個(gè)蛋白編碼基因，包括一個(gè)類(lèi)似激酶蛋白基因NACK2的同源基因GmMs1。利用CRISPR/ cas9對(duì)GmMs1基因進(jìn)行靶向敲除，發(fā)現(xiàn)大豆植株表現(xiàn)出與ms1不育系相同的雄性不育表型，證明該基因是控制大豆ms1核育性的功能基因。代謝組分析表明，可育花藥在正常情況下積累淀粉和蔗糖，而不育花藥中花青素含量較高，類(lèi)黃酮含量較低，抗氧化酶活性較低。這些結(jié)果為研究雄性不育的分子機(jī)制提供了新的思路。
4.棉花耐低溫遺傳機(jī)制解析（IF：6.992）
低溫是影響棉花發(fā)育的重要環(huán)境因素。該研究對(duì)來(lái)自不同地區(qū)的200份棉花材料（58份黃河流域、81份西北、25份長(zhǎng)江流域、15份東北、21份國(guó)外材料）進(jìn)行全基因組重測(cè)序（～11×），結(jié)合低溫處理后的成活率（兩個(gè)重復(fù)），利用GWAS對(duì)其進(jìn)行低溫抗性關(guān)聯(lián)分析，鑒定得到一個(gè)棉花苗期低溫抗性關(guān)鍵基因GhSAD1，該基因編碼一種定位于棉花細(xì)胞質(zhì)的短鏈脫氫酶。在耐低溫棉花品種中將GhSAD1基因沉默表現(xiàn)為抗冷性顯著降低，擬南芥中過(guò)表達(dá)GhSAD1基因表現(xiàn)為抗冷性顯著增加，通過(guò)測(cè)定ABA含量，表明GhSAD1參與ABA信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。進(jìn)一步結(jié)合轉(zhuǎn)錄組和代謝組分析，表明GhSAD1能夠增強(qiáng)抗冷相關(guān)基因的表達(dá)和抗冷代謝物的富集。該研究結(jié)果幫助了我們對(duì)GhSAD1介導(dǎo)的棉花冷脅迫反應(yīng)機(jī)制的理解。
5.油菜花瓣大小遺傳機(jī)制研究（IF：6.992）
花瓣的大小決定了觀(guān)賞植物的價(jià)值，進(jìn)而決定它們的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。為了確定油菜花瓣大小的數(shù)量性狀位點(diǎn)和候選基因，該研究連續(xù)3年對(duì)588份材料進(jìn)行了表型調(diào)查，通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS），檢測(cè)到16個(gè)顯著的SNPs與花瓣大小相關(guān)，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組分析，鑒定出52個(gè)可能控制油菜花瓣大小的差異表達(dá)基因（DEGs）。其中，擬南芥RAP2.2的同源基因BnaA05.RAP2.2可能是通過(guò)乙烯信號(hào)途徑抑制細(xì)胞周期相關(guān)基因表達(dá)，導(dǎo)致花瓣變?。淮送?，細(xì)胞分裂素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的ARR4通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期相關(guān)基因促進(jìn)花瓣變大。該研究結(jié)果揭示了兩種可能決定油菜花瓣大小的調(diào)控通路，為理解植物花瓣發(fā)育的分子遺傳機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。
6.甜瓜果形控制基因定位研究（IF：6.992）
果實(shí)形狀是甜瓜重要的品質(zhì)和產(chǎn)量性狀。該研究利用兩個(gè)甜瓜自交系B8（細(xì)長(zhǎng)果形）和HP22（扁圓果形）構(gòu)建了遺傳群體，鑒定了一個(gè)控制果實(shí)形狀的基因。遺傳分析表明，果實(shí)形狀是由一個(gè)不完全顯性的位點(diǎn)控制的，命名為CmFSI8/CmOFP13?；贐SA-seq和圖位克隆的策略，將CmFSI8/CmOFP13基因定位到8號(hào)染色體53.7 kb的區(qū)間。CmFSI8/CmOFP13編碼一個(gè)OVATE家族蛋白（OFP）。表達(dá)量分析顯示CmFSI8/CmOFP13在HP22子房中的轉(zhuǎn)錄水平顯著高于B8；序列分析表明，啟動(dòng)子中一個(gè)插入逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的12.5 kb基因組變異導(dǎo)致CmFSI8/CmOFP13的表達(dá)水平升高，最終導(dǎo)致果實(shí)形狀的差異。此外，CmFSI8/CmOFP13在擬南芥中的過(guò)表達(dá)導(dǎo)致了多種表型變化，包括腎形葉片和角果縮短和植株矮化等。該研究證明了OFP蛋白參與調(diào)控甜瓜果實(shí)形狀，有助于甜瓜育種中更好地調(diào)控甜瓜果實(shí)形狀。
7.青藏高原四倍體韭的復(fù)雜進(jìn)化歷史和滅絕祖先物種（IF：6.185）
該研究利用生態(tài)適應(yīng)性、系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)、群體遺傳學(xué)、SLAF簡(jiǎn)化基因組與多基因位點(diǎn)的群體基因組數(shù)據(jù)，和熒光原位雜交 (GISH和FISH) 分析，系統(tǒng)闡述了四倍體韭（Allium tetraploideum，2n = 4x = 32）的適應(yīng)性和復(fù)雜起源，發(fā)現(xiàn)該四倍體是一個(gè)明顯的異源四倍體，其起源十分復(fù)雜、同時(shí)涉及異源雜交多倍化和四倍體水平的同倍性雜交物種形成兩種方式；其祖先包括兩個(gè)現(xiàn)存的近緣二倍體物種（川甘韭A. farreri和杯花韭A. cyathophorum），以及一個(gè)滅絕的二倍體和兩個(gè)滅絕的四倍體祖先物種。該研究揭示了一些多倍體物種可能有非常復(fù)雜的起源，包括HHS和多倍體物種的形成和祖先的滅絕。
8.枳高密度遺傳圖譜鑒定落葉性狀QTL（IF：5.923）
該研究利用SSR和SNP標(biāo)記構(gòu)建了柑橘高密度遺傳圖譜，該圖譜在柑橘基因組中分布均勻，中性圖譜共包含4163個(gè)上圖標(biāo)記，平均圖距為1.12 cM。雌性圖譜包含1478個(gè)上圖標(biāo)記，雄性圖譜包含2976個(gè)上圖標(biāo)記，遺傳距離分別為1093.90 cM和1227.03 cM?；谠摳呙芏雀涕龠z傳圖譜和2年的落葉表型數(shù)據(jù)，通過(guò)連鎖分析，在scaffold 1(包含36個(gè)基因)和scaffold 8(包含107個(gè)基因)上檢測(cè)到2個(gè)導(dǎo)致葉片脫落表型變異的位點(diǎn)。此外，因?yàn)榈蜏嘏c落葉性狀密切相關(guān)，研究了30個(gè)候選基因在低溫脅迫條件下的表達(dá)模式。構(gòu)建的高密度遺傳圖譜將為柑橘葉片脫落性狀的QTL定位和基因組學(xué)研究提供科學(xué)依據(jù)。
9.雜草型和栽培型糜子的遺傳分化和群體結(jié)構(gòu)（IF：5.753）
黍（Panicum miliaceum L.）是世界上被馴化的作物之一；雜草型糜子（Chang）或粟粒稷亞種被認(rèn)為是這種谷物的野生祖先或野生類(lèi)型的后代；這些類(lèi)群間的系譜關(guān)系和遺傳分化尚未明確。該研究采用高通量測(cè)序技術(shù)（specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq）對(duì)分布與歐洲大陸的106份雜草型和栽培型糜子種質(zhì)資源的遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，歐亞大陸東部和中西部地區(qū)栽培的糜子的遺傳差異可能是由雜草型糜子沿傳播路徑的遺傳滲入或建立者效應(yīng)引起的，而來(lái)自歐亞大陸東部和中西部的糜子基因流動(dòng)有限，可能是由于當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)糜子的不同用途和飲食習(xí)慣。本研究揭示的雜草型糜子遺傳變異顯著較高，提示了將野生遺傳資源作為未來(lái)作物育種中改良作物性狀的重要性。
10.利用MAGIC群體解析陸地棉農(nóng)藝性狀的遺傳基礎(chǔ)（IF：5.699）
為探索陸地棉重要農(nóng)藝性狀的遺傳基礎(chǔ)，從基于8個(gè)親本的MAGIC群體960個(gè)株系中篩選出372個(gè)株系，該研究利用SLAF-seq技術(shù)對(duì)棉花MAGIC群體中的372份材料和8個(gè)親本進(jìn)行簡(jiǎn)化基因組測(cè)序，并鑒定出60,495個(gè)多態(tài)性SNP；結(jié)合3年6個(gè)環(huán)境表型數(shù)據(jù)，對(duì)9個(gè)重要農(nóng)藝性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS），發(fā)現(xiàn)177個(gè)SNP位點(diǎn)與9個(gè)農(nóng)藝性狀在多環(huán)境下具有顯著相關(guān)性，根據(jù)LD衰減距離，共鑒定到117個(gè)QTL位點(diǎn)，其中3個(gè)QTL在多環(huán)境中表現(xiàn)穩(wěn)定，11個(gè)QTL與多個(gè)性狀顯著相關(guān)。解釋了5.44%-31.64%的表型變異?；诮M織表達(dá)量數(shù)據(jù)，在QTL區(qū)域內(nèi)，有154個(gè)與關(guān)聯(lián)農(nóng)藝性狀的相關(guān)組織特異表達(dá)的基因，其中8個(gè)為功能已知的基因。本研究揭示了陸地棉重要農(nóng)藝性狀的遺傳基礎(chǔ)，為棉花分子育種提供了依據(jù)。
小編寄語(yǔ)：2021年已接近尾聲，小編為大家分享了百邁客群體事業(yè)部年度文獻(xiàn)總結(jié)盤(pán)點(diǎn)，由于篇幅有限，就不一一展示，為方便大家查找文獻(xiàn)，小編特意將百邁客2021年群體研究領(lǐng)域文章整理到了下面表格中，大家可根據(jù)興趣選擇閱讀；同時(shí)也希望百邁客在2022年繼續(xù)和國(guó)內(nèi)外廣大科研工作者展開(kāi)深入合作，發(fā)表更多優(yōu)質(zhì)的高水平文章！
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參考文獻(xiàn)：
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