小粒咖啡種質(zhì)資源全基因組重測(cè)序解析研究獲進(jìn)展

小粒咖啡（Coffea arabica）隸屬于茜草科（Rubiaceae），是多年生的重要經(jīng)濟(jì)作物。隨著特色咖啡需求增加，開(kāi)發(fā)市場(chǎng)需求高的咖啡品種頗為重要。埃塞俄比亞作為小粒咖啡基因庫(kù)的主要來(lái)源，其種質(zhì)資源具有頗高的價(jià)值，可用于培養(yǎng)優(yōu)良性狀的品種。基因組重測(cè)序可以促進(jìn)分子育種，且通過(guò)重測(cè)序分析產(chǎn)生的標(biāo)記有助于推進(jìn)傳統(tǒng)作物育種方法，進(jìn)而縮短開(kāi)發(fā)新品種所需的時(shí)間。因此，在咖啡中開(kāi)發(fā)和使用基因組重測(cè)序可以促進(jìn)具有優(yōu)良性狀品種的培育。
 
　　中國(guó)科學(xué)院武漢植物園與埃塞俄比亞科研人員合作，運(yùn)用Illumina測(cè)序技術(shù)，對(duì)埃塞俄比亞生物多樣性研究中心Choche種質(zhì)庫(kù)中的90份咖啡種質(zhì)材料進(jìn)行基因組重測(cè)序，得到了974萬(wàn)SNP和134萬(wàn)InDel。同時(shí)，研究利用全基因組SNP標(biāo)記進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)，這些咖啡種質(zhì)聚為四個(gè)主要大的分支，每個(gè)大的分支中包含若干小的分支，其聚類方式與種質(zhì)資源的地理來(lái)源高度關(guān)聯(lián)。本研究中發(fā)現(xiàn)的SNPs或與咖啡中咖啡因含量、產(chǎn)量、疾病和害蟲(chóng)等重要農(nóng)藝性狀的重要基因通路的變異有關(guān)，可能是寶貴的新等位基因變異來(lái)源，可被用來(lái)推進(jìn)咖啡基因組研究和種質(zhì)改良。
 
　　相關(guān)研究成果以Whole-genome resequencing of Coffea arabica L. （Rubiaceae） genotypes identify SNP and unravels distinct groups showing a strong geographical pattern為題，發(fā)表在BMC Plant Biology上。研究工作得到湖北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院國(guó)際合作計(jì)劃及中科院中-非聯(lián)合研究中心的支持。


　　圖1.小粒咖啡（Coffea arabica L.）基因組不同區(qū)域SNP分布情況


　　圖2.小粒咖啡（Coffea arabica L.）基因組中檢測(cè)到的過(guò)渡和反轉(zhuǎn)SNPs


　　圖3.小粒咖啡（Coffea arabica L.）種質(zhì)資源的系統(tǒng)發(fā)育圖



日期：2022-03-03