青稞驯化与育种过程中基因组选择事件的解析及其功能注释

地区:上海市 宝山区

关键词:中国科学院西北高原生物研究所

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000001560

成果描述:

该项目利用1398个多态性DArT标记对681份青藏高原野生大麦、青稞地方品种和育成品种进行基因分型的基础上,在基因组层面上估测了青藏高原青稞遗传多样性、群体结构和基因组连锁不平衡性,认为在青藏高原野生大麦、青稞地方品种和育成品种三大类群材料内均存在明显的群体分层现象,基因组连锁不平衡水平随着遗传距离的增加呈逐步降低的趋势,野生大麦遗传多样性水平最高,青稞育成品种次之,青稞地方品种遗传多样性水平最低;通过群体分层递进分析和系统发育研究,认为青稞就是本地驯化起源,西藏雅鲁藏布江中游西至昂仁东至米林的狭长地区是青稞的驯化中心。青稞驯化后存在南、北两条扩散路径,这两条扩散路径同丝绸之路、唐蕃古道和茶马古道等古代藏族人口的迁移和汉藏物资交流路径相吻合,直至今日形成了分别以西藏雅鲁藏布江流域和青藏高原东北缘河湟谷地为中心的两大栽培多样性中心和种植格局;在青稞基因组内共发掘到145个选择印迹(Selection footprints)位点并对其进行了基因功能注释。发现在青稞驯化过程中,青藏高原的先民对驯化性状(碎穗轴、棱形和皮裸性)、早熟性、适应性、产量性状、品质性状、非生物胁迫和生物胁迫性状等进行了多目标、严苛的选择;青稞地方品种群体结构、多样性和等位基因频率同地理气象因子间的关联度检测结果表明,青稞在人为引种和扩种过程中,纬度、海拔、温度和降水(尤其是生育前期降水)是最为主要的环境选择压,是青稞地方品种群体结构空间分布样式形成的主要驱动因子。成果达到国际先进水平。
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