近日，中國熱科院品資所牧草團隊在木豆農家種高質量基因組組裝及種子百粒重遺傳基礎解析方面取得新進展，該研究繪制了一個我國的木豆農家種D30高質量參考基因組，并通過全基因組關聯分析（GWAS）鑒定了木豆百粒重的相關遺傳位點。
木豆是世界第六大食用豆類，同時也是熱帶和亞熱帶地區重要的飼草作物。已公布的木豆栽培種Asha基因組大小為605 Mb，僅占預估基因組大小的72.7%。由于缺乏木豆高質量參考基因組，嚴重阻礙了木豆重要農藝性狀的遺傳解析和種質資源挖掘利用。
該研究利用第三代測序技術（PacBio HiFi）和Hi-C測序技術對木豆農家種D30進行測序，組裝得到一個大小為813.54 Mb，contig N50為10.74 Mb，BUSCO和LAI評估結果分別達到99.2%和29.06的高質量基因組。木豆D30基因組包含431.37 Mb重復序列（占基因組大小的53.02%）和37,977個蛋白編碼基因。在此基礎上，通過GWAS挖掘了與木豆6個農藝性狀顯著關聯的28個遺傳位點。其中，鑒定到一個與木豆種子百粒重顯著關聯的類鈣調素蛋白（CML, Calmodulin-like protein）編碼基因，并進一步確定了其優勢單倍型。該研究為木豆的功能基因組學研究和基因組輔助育種奠定了基礎。
該研究成果以“Chromosome-scale reference genome of an ancient landrace: unveiling the genetic basis of seed weight in the food legume crop pigeonpea (Cajanus cajan)”為題發表于《Horticulture Research》。品資所與海南大學聯合培養博士生劉春和品資所丁西朋副研究員為論文的共同第一作者，品資所劉攀道副研究員和劉國道研究員為該論文的共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金面上項目、國家牧草產業技術體系、國家綠肥產業技術體系、中央級公益性科研院所基本科研業務費等項目資助。
木豆基因組特征與種子百粒重關聯分析
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