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Mol Plant:中科院遗传所梁承志博狗官方网站测序揭示芦丁的博狗官方网站首页合成及耐逆机制

摘要 : 2017年9月1日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Molecular Plant》杂志在线发表了中国科学院遗传与发育博狗官方网站首页学研究所梁承志研究员和山西农科院研究员乔治军以及华南农农业大学王俊教授博狗官方网站的一篇研究论文,研究通过测序揭示芦丁的博狗官方网站首页合成及耐逆机制。
2017年9月1日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Molecular Plant》杂志在线发表了中国科学院遗传与发育博狗官方网站首页学研究所研究员梁承志和山西农科院研究员乔治军以及华南农农业大学王俊教授博狗官方网站的一篇研究论文,研究通过测序揭示芦丁的博狗官方网站首页合成及耐逆机制。 苦荞是少有的药食两用作物之一,具有良好的经济价值和开发潜力。苦荞属于石竹目蓼科,起源于中国西南部,具有较高的耐铝、耐旱、耐寒等耐逆特性,适合于在高海拔干旱或土壤肥力不足的地区种植。苦荞籽粒具有很高的营养价值,蛋白含量高且富含人类不能合成的必需氨基酸,含有多种维生素和矿物质,特别是苦荞种子含有大量的药用类黄酮化合物芦丁。苦荞面粉中不含有麸质蛋白,对麸质敏感的人群是极佳的谷物替代品。然而,苦荞育种及加工存在瓶颈,限制了其产量的提高及大面积的种植推广。 中国科学院遗传与发育博狗官方网站首页学研究所研究员梁承志和山西农科院研究员乔治军等,以及华南农农业大学教授王俊等首次获得了苦荞高质量的参考博狗官方中文德州扑克论坛组489.3Mb序列,并注释了33366个蛋白编码博狗官方中文德州扑克论坛。研究发现,苦荞约六千万前经历了一次最近的独立全博狗官方中文德州扑克论坛组复制事件,导致博狗官方中文德州扑克论坛组中很多耐逆相关博狗官方中文德州扑克论坛的扩增和保留。基于比较博狗官方中文德州扑克论坛组学和转录组学的研究,鉴定了编码芦丁代谢途径上编码各类酶的博狗官方中文德州扑克论坛及调控这些博狗官方中文德州扑克论坛表达的MYB类转录因子。研究表明,苦荞中大量可能与植物耐铝、抗旱和耐寒相关的新博狗官方中文德州扑克论坛,其产物包括一些转运蛋白以及相关的转录因子。苦荞的耐受高水平非博狗官方网站首页胁迫的能力很可能是由于参与信号转导、膜转运和博狗官方中文德州扑克论坛转录调控等相关博狗官方中文德州扑克论坛家族的扩增引起的。这一研究有助于将苦荞变为研究耐逆的模式植物。苦荞杂交育种在生产实践中具有较高难度,其主要原因是其花器官太小(约2mm)。此参考博狗官方中文德州扑克论坛组的获得将有助于通过突变体筛选结合比较博狗官方中文德州扑克论坛组研究来创制大花的苦荞,使杂交育种变成常规育种工作,从而尽快提高苦荞的产量,或是增加种子大小,使苦荞的加工变得容易,并消除苦荞的苦味因子(种子中的芦丁水解酶),从而促进苦荞产业的发展。 苦荞的植株和籽粒形态及各部位中天然产物芦丁(Rutin)的含量 原文链接: The Tartary Buckwheat Genome Provides Insights into Rutin Biosynthesis and Abiotic Stress Tolerance 原文摘要: Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum) is an important pseudocereal crop that is strongly adapted to growth in adverse environments. Its gluten-free grain contains complete proteins with a well-balanced composition of essential amino acids, and is a rich source of beneficial phytochemicals that provide significant health benefits. Here we report a high-quality, chromosome-scale Tartary buckwheat genome sequence of 489.3 Mb that is assembled by combining whole genome shotgun sequencing of both Illumina short reads and single-molecule real time long reads, sequence tags of a large DNA insert fosmid library, Hi-C sequencing data and Bionano genome maps. We annotated 33 366 high confidence protein-coding genes based on expression evidence. Comparisons of the intra-genome with the sugar beet genome revealed an independent whole genome duplication that occurred in the buckwheat lineage after they have diverged from the common ancestor, which was not shared with rosids or asterids. The reference genome facilitated the identification of many new genes predicted to be involved in rutin biosynthesis and regulation, aluminum stress resistance, and in drought and cold stress responses. Our data suggests that Tartary buckwheat's ability to tolerate high levels of abiotic stress is attributed to the expansion of several gene families involved in signal transduction, gene regulation, and membrane transport. The availability of these genomic resources will facilitate the discovery of agronomically and nutritionally important genes and genetic improvement of Tartary buckwheat. 来源: Molecular Plant 浏览次数:0
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