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小粒咖啡种质资源全基因组重测序解析研究获进展

  小粒咖啡(Coffea arabica)隶属于茜草科(Rubiaceae),是多年生的重要经济作物随着特色咖啡需求增加,开发市场需求高的咖啡品种颇为重要。埃塞俄比亚作为小粒咖啡基因库的主要来源,其种质资源具有颇高的价值,可用于培养优良性状的品种。基因组重测序可以促进分子育种,且通过重测序分析产生的标记有助于推进传统作物育种方法,进而缩短开发新品种所需的时间。因此,在咖啡中开发和使用基因组重测序可以促进具有优良性状品种的培育 

  中国科学院武汉植物园与埃塞俄比亚科研人员合作,运用Illumina测序技术,对埃塞俄比亚生物多样性研究中心Choche种质库中的90份咖啡种质材料进行基因组重测序,得到了974SNP134InDel。同时,研究利用全基因组SNP标记进行系统发育分析发现,这些咖啡种质聚为四个主要大的分支每个大的分支中包含若干小的分支,其聚类方式与种质资源的地理来源高度关联。本研究中发现的SNPs咖啡中咖啡因含量、产量、疾病和害虫等重要农艺性状的重要基因通路的变异有关,可能是宝贵的新等位基因变异来源,可被用来推进咖啡基因组研究和种质改良。 

  相关研究成果以Whole-genome resequencing of Coffea arabica L. (Rubiaceae) genotypes identify SNP and unravels distinct groups showing a strong geographical pattern为题,发表在BMC Plant Biology上。研究工作得到湖北省重点研发计划、国家自然科学基金、中科院国际合作计划及中科院中-非联合研究中心的支持 

  论文链接 

1.小粒咖啡(Coffea arabica L.)基因组不同区域SNP分布情况 

 

2.小粒咖啡(Coffea arabica L.)基因组中检测到的过渡和反转SNPs 

 

图3.小粒咖啡(Coffea arabica L.)种质资源的系统发育图