中国热科院揭示了木薯重要农艺性状形成的遗传机制

中国热科院生物所、品资所和三亚研究院联合福建农林大学、伊利诺伊大学、华中科技大学、中国农业科学院等单位，绘制了388份木薯种质的全基因组变异图谱，揭示了木薯群体水平杂合性变异影响木薯重要农艺性状的遗传机制，为木薯及其它高杂合作物遗传改良奠定了重要理论基础。该研究开展了五个方面的研究：一是通过高深度重测序绘制了来自15个国家388份木薯种质的全基因组变异图谱。二是通过进化和遗传距离分析支持了M.esculenta ssp. flabellifolia是木薯野生祖先种的假说，同时结合考古学证据提出了木薯从南美洲到非洲再到亚洲的传播驯化路径。三是鉴定出52个与木薯产量、品质和抗逆性等23个重要农艺性状紧密关联的遗传标记，明确了9个优异基因单倍型的遗传效应，阐明了杂合位点的保持对于优异性状的形成具有重要贡献。四是识别了81个遗传多样性和杂合度降低的人工选择区间（覆盖548个基因），发现选择MeTIR1核心纯合变异促使块根淀粉含量提升，对MeAHL17选择驯化促使块根产量提升的同时导致木薯细菌性枯萎病抗性丢失。五是揭示了MeAHL17和MeTIR1核心变异的组合可促使淀粉含量和枯萎病抗性兼顾。