Hortic Res | 中国农科院深圳农业基因组所张春芝课题组在二倍体马铃薯减数分裂重组研究中取得进展

减数分裂（Meiosis）是发生在有性繁殖生物体中的一种特殊类型的细胞分裂，一个细胞经历两轮染色体分离，形成四个倍性降低的子细胞。在第一次减数分裂时发生的独特现象是同源染色体发生联会（Synapsis）和非姐妹染色单体交叉互换（Crossover）。减数分裂重组（Meiotic recombination）增加了群体的遗传多样性，是育种家用来打破基因之间连锁和创造新育种材料的重要工具。因此，减数分裂重组在基因组进化、作物改良和驯化中已经发挥并仍然发挥着重要作用。马铃薯是世界上最重要的块茎类粮食作物，但关于减数分裂重组的研究是有限的。

2023年4月，Horticulture Research上线了（Advance Access）中国农科院深圳农业基因组所张春芝课题组题为Genomic features of meiotic crossover in diploid potato的研究论文。

该团队在前期解决了马铃薯自交不亲和的难题，并初步解析了自交衰退的遗传基础，创制了第一代二倍体马铃薯自交系和概念性杂交种“优薯1号”。在此基础上，本研究对二倍体马铃薯减数分裂重组的基因组特征进行了系统分析。研究人员对5个不同遗传背景的F2群体（共2163个单株）进行了重测序，在全基因组水平比较了不同群体重组情况，鉴定到了5个共同的重组热点，并发现常染色质区域的一些重组抑制与大的染色体结构变异有关。对位于重组热点的基因进行分析发现，与环境刺激调控相关基因显著富集，暗示减数分裂重组在马铃薯对环境的适应性方面发挥着重要作用。进一步分析发现重组率与基因密度、SNP密度、II类转座子呈正相关，与GC密度，重复序列密度和I类转座子呈负相关。本研究加深了我们对马铃薯减数分裂重组的理解，为二倍体马铃薯育种提供了重要的参考信息。

中国农业科学院深圳农业基因组所和华中农业大学联合培养硕士生姜修涵为论文第一作者，中国农业科学院深圳农业基因组所张春芝研究员为论文的通讯作者。本研究得到国家重点研发计划（2019YFE0120500）、国家自然科学基金（32022075）、深圳市科技计划面上项目（JCYJ20190813142201666）、云南省杰出青年科学基金（202001AV070003）和中国农科院科技创新工程（CAAS-ZDRW202101）等项目资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhad079

转自：“园艺研究”微信公众号

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