作物遺傳改良重大研究成果-玉米單細(xì)胞測序

      日前，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國家重點實驗室教授嚴(yán)建兵團隊率先實現(xiàn)了玉米單細(xì)胞測序。相關(guān)成果發(fā)布在《自然—通訊》上。

      四分體是一次細(xì)胞減數(shù)分裂后的直接產(chǎn)物，是遺傳重組分析的理想材料。分離四分體的四個小孢子并進行單細(xì)胞基因型分析是研究遺傳重組機制的最佳方案，盡管目前動物單細(xì)胞測序技術(shù)較為成熟，但在植物中，由于細(xì)胞壁的存在，讓單細(xì)胞DNA難以獲取，致使這一研究舉步維艱。 面對這一挑戰(zhàn)，嚴(yán)建兵團隊通過對玉米24個四分體96個小孢子的全基因組低通量測序分析，獲得了近60萬高質(zhì)量的SNP標(biāo)記，構(gòu)建了接近單堿基水平的重組圖譜，首次準(zhǔn)確計算出玉米一個細(xì)胞一次減數(shù)分裂平均發(fā)生重組交換的次數(shù)，定位了多個重組熱點區(qū)域。該研究首次證實了在植物中存在較強的重組負(fù)干涉和復(fù)雜的染色單體干涉、環(huán)境因素顯著影響重組頻率等重要遺傳學(xué)現(xiàn)象。

      專家指出，該技術(shù)不但可以應(yīng)用于其他植物的單細(xì)胞測序研究，同時也是玉米重組規(guī)律的新認(rèn)識，并豐富了遺傳學(xué)理論，為作物的遺傳育種提供了有價值的信息。