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青稞基因組演化與重要性狀功能基因挖掘
2020年05月15日  

成果類別:1.基礎理論[]2.技術創新[  ]3.轉化應用[  ]

獲獎情況:2019年度西藏自治區科學技術一等獎

完成單位:西藏自治區農科院農業研究所

主要完成人:尼瑪紮西;曾興權;潘志芬;郭剛剛;王玉林;

原紅軍;紮西羅布;徐齊君;張京;鄧光兵;韋澤秀;唐亞偉;

龍海;紮桑;劉仁建;巴桑玉珍;梁俊俊;廖文華;其美旺姆;頓珠加布

成果簡介:

青稞是關系我國藏區糧食安全的重要作物,其基因組及其演化備受關注。該項目首次利用新一代測序和輔助組裝技術,獲得4.01Gb高質量青裸參考基因組,注釋出功能基因61303個,完成了第一個青稞基因組框架圖和高質量參考基因組。發現了青稞由巴基斯坦北部-印度-尼泊爾傳入中國西藏東南部的馴化遷入途徑,闡明了由于高原極端生態條件導致的奠基者效應,使得傳入後遺傳多樣性快速降低,最終形成適應青藏高原生境的獨特的青稞類群。闡明了青稞主要通過強化苯丙烷代謝通路抵禦高原強紫外輻射的選擇馴化機制;發掘出耐低氧、抗寒和抗旱等360個高原適應性相關基因,並闡明其適應機制。完成了2429份青稞種質資源系統評價,建立了青稞種質資源精准鑒定評價體系,構建了首個青稞核心種質庫,其遺傳多樣性符合度和代表性分別爲98.4%94.7%。克隆了MYBMYCHvGW2Waxy等抗旱、抗紫外、糯性等相關基因36个; 定位抗倒伏性状主效QTL位點2个; 开发了null-Lox1Nud dCAPS等與品質、倒伏、抗旱相關的功能性分子和生化標記共8個,用于青稞分子輔助育種。創制了β-葡聚糖含量高的糯青稞新種質12份,以及018Z274-1等綜合農藝性狀優異的新種質22份,由國內7家單位引進利用;培育了5171-7等高産、抗倒、高稈新品系5個,育成了藏青17和藏青20新品種,正在國內青裸産區示範推廣。發表論文102篇, 其中PNASNCSCI論文39篇, 他引319次;授權發明專利3件。培養萬人計劃高層次人才1名、百千萬人才工程國家級人選2名和國務院政府特殊津貼專家2名,何梁何利基金獲獎人1名,西藏自治區學術技術帶頭人”3人。成果整體處于國內領先水平,其中青稞基因組和高原適應性機制研究處于國際領先水平,顯著提升了我國青裸基礎研究及技術應用水平,有力促進了青新品種培育,在保障我國藏區糧食安全、社會穩定等方面具有重要意義。

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