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科學(xué)家繪制首個(gè)番茄群體級(jí)別表觀(guān)遺傳變異圖譜
作者：溫才妃 王群生 萬(wàn)睿志 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)  
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海南大學(xué)三亞南繁研究院/熱帶作物學(xué)院教授王守創(chuàng)團(tuán)隊(duì)繪制出首個(gè)番茄的群體級(jí)別表觀(guān)遺傳變異圖譜。通過(guò)研究，他們發(fā)現(xiàn)，在番茄育種歷史過(guò)程中，群體DNA甲基化在多個(gè)維度上發(fā)生了巨大變異。相關(guān)研究為番茄遺傳改良和新品種培育提供重要的源頭數(shù)據(jù)，也為深刻認(rèn)識(shí)植物代謝多樣性的分子和遺傳基礎(chǔ)提供了理論參考。
近日，相關(guān)研究以“群體分析揭示DNA甲基化在番茄馴化和代謝多樣性中的作用”為題，發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《中國(guó)科學(xué)：生命科學(xué)》上。
番茄是一種具有極高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的模式植物，育種歷史有馴化和改良兩大階段。以往對(duì)植物群體代謝多樣性的研究主要基于SNP這種遺傳標(biāo)記，但對(duì)于群體DNA甲基化與馴化改良的關(guān)系及其對(duì)代謝多樣性的影響尚未可知。
王守創(chuàng)團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)近百個(gè)番茄品種的葉片進(jìn)行全基因組甲基化測(cè)序，產(chǎn)生約100億對(duì)的雙端測(cè)序數(shù)據(jù)，共鑒定8375個(gè)DMR（Different methylation region），隨后對(duì)變異組、轉(zhuǎn)錄組和代謝組等多組學(xué)進(jìn)行整合分析，得到了超過(guò)3萬(wàn)個(gè)基因的群體表達(dá)矩陣，鑒定了339種代謝物，挖掘了數(shù)千個(gè)與代謝物顯著關(guān)聯(lián)的變異位點(diǎn)。
該研究發(fā)現(xiàn)，在番茄育種歷史過(guò)程中，群體DNA甲基化在多個(gè)維度上發(fā)生了巨大變異。一些候選基因受到遺傳和表觀(guān)遺傳變異組合的影響，而另一些則只受到一種類(lèi)型的變異作用。此外還發(fā)現(xiàn)，DMR可以和SNP共同影響番茄代謝物的生物合成，同時(shí)也可以鑒別到SNP無(wú)法捕獲的候選基因，這豐富了現(xiàn)有研究對(duì)于代謝多樣性的見(jiàn)解。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1007/s11427-022-2299-5
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