【摘 要】
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长穗偃麦草(Elytrigia elongata (Host) Nevisk.=Syn. Thinopyrum ponticum (Podp.) Barkworth and D. R.Dewey)是小麦远缘杂交利用最广泛和成功的小麦近缘物种之一,在小麦育
【机 构】
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山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室;
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长穗偃麦草(Elytrigia elongata (Host) Nevisk.=Syn. Thinopyrum ponticum (Podp.) Barkworth and D. R.Dewey)是小麦远缘杂交利用最广泛和成功的小麦近缘物种之一,在小麦育种和生产中作出重大贡献。本课题组综合利用二代加三代测序、Bionano、Hi-C等技术,组装了高质量的二倍体长穗偃麦草(Thinopyrum elongatum,2n=2x=14, EE)基因组,共将4.63 Gb的拼接序列锚定到了7条染色体上,占预测基因组大小的95%。Contig及Scaffold的N50长度分别为2.15 Mb和73.24 Mb。对基因组进行注释共得到～45,000个高可信度基因,83%的基因组序列被注释为重复序列。比较基因组学分析发现,长穗偃麦草E基因组约500万年前与小麦A、B、D亚基因组分化,但至今仍在染色体结构上保持了较好的共线性,其中约22,000个基因与小麦参考基因组注释基因具有共线性,3,827个为E基因组特异基因。通过抗病基因家族分析发现CC-NBS-LRR基因在E基因组上大量扩张,尤其是在7E染色体长臂末端形成E染色体组特异区段,与小麦B、D亚基因组共线性区域相比发生倒位;并且,连锁遗传分析发现,长穗偃麦草携带的具有重大应用价值的广谱抗叶锈病基因Lr19和主效抗赤霉病基因Fhb7均被定位在此染色体区间。利用中国春ph1b突变体促进部分同源染色体交换,获得了7E-7D倒位交换重组体,单花滴注接种鉴定表明该小麦-长穗偃麦草短片段易位系赤霉病抗性明显提高,为小麦抗赤霉病育种提供了新的优异种质材料。
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