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                新闻

                浙大农学院樊龙江团队撰文↓揭示全球水稻趋同野化进化机制

                编辑:傅炜琳 来源:农业与生物技术学◆院办公网 时间:2020年03月30日 访问次数:110  源地址


                 彩神大发app下载农业与生物技术学院樊龙江教授领导的一个国际研究团队,通过对全球稻区杂草稻(俗称鬼稻)材料采◤集与分析,发现水稻在世界各稻区均∏存在野化去驯化的现象,并提供了全球水稻趋同野化的基因组特征。相关研究成果Diverse genetic mechanisms underlie worldwide convergent rice feralization”近日在线发表在国际知名学术期刊《Genome Biology这是首次全球范围的调查研究,研究成果对水稻进化、资源利用和杂草稻防控具有重要意义。


                 樊龙江教授领导的团队共收集来自16个国家的524份杂草稻♂材料,涵盖全球各大洲主要稻区(图1)。通过基因组重测序,获得了这些材料的全◎基因组水平变异,进而结合已有当地栽培稻和野生稻基因组数据资源,合计1000多份个体材料开展了群体遗传学分析。


                1 全球稻区杂@草稻材料采集地区和数量分布

                 野化”(feralization去驯化(de-domestication是生物界经常发→生的一个遗传现象是指栽培作物和家养牲畜家禽等从人工(业)环境回归自然环境恢复野生特征々。目前对作物进化的研究大多都集中于作物的驯化起源,即野生植物被人工选择的进化√过程对 “去驯化”的进化研究鲜有报♀道。樊龙江团队2017年首次报道了中国稻区发生大规模水稻去驯化的基因组证据(Qiu et al., 2017. Nature Communications)。该研究是在此基础上,进一步对全球范围稻区的杂草稻进行调查研究。

                 杂草稻目前已成为世界性的稻田恶性杂草,在亚洲、南美洲等稻区大面积分布,严重危害全球水稻生产。由于№近年来直播稻的推广,我国稻区杂草稻大面积发生,且日趋严重,特】别是江苏、广东、辽宁▲和宁夏等地。杂草稻已成为我国稻田杂草中除稗草外最严重的杂草之一。杂草稻经过环境适』应进化,具备落粒特征,种子成熟即散落田间,然后来年随水稻耕作生长季节与栽培稻伴生。由于其遗传背景与栽培稻▓极其相似,除草剂难以根除,给水稻生产∮带来极大影响。

                 该研究获得最重要发现是全球稻区发生的野化水稻杂草稻都〓来自栽培稻。除了在少数地区存在少量野生稻遗传渗入(如马来西亚和我国南方等野生稻分布区域),目前的杂草稻均来自栽培稻的去驯化过程而最有趣的结果是发现水稻非常近代(水稻矮化育种〒之后)发生去驯化的证据。研究发现,水稻去驯化过程是一个持↑续的过程,在各地历史上持续多次发生,甚至有些发生绿色革命——矮化育种之后。例如,江苏、浙江等地区大量杂草稻材料,起源@ 自上世纪80年代江苏▲地区主要推广品种“南京11”(图2)。同时,这样的主要起源品种(founder)还在韩国等地发现

                3亚洲杂草稻群体来源于若干主要◆栽培稻品种(founder)。右图包括ξ 其中一个起源品种——“南京11”的选育系谱(上)及其27份杂草稻材料(分别来自江苏∑、浙江和广州)的系统发育关系(下)


                农业与生物技术学院√作物科学研究所邱杰博士(现任教上海师范大学)、博士生贾磊和吴东亚为论文共同第一作者,樊龙江◆教授和美国华盛顿大学Kenneth Olsen教授为通讯作者。来自中国、美国、巴西、意大利、日本、澳大利亚、马来西亚、菲律宾等国内外12个研究团队参与了该研究。该研究々得到国家自然科学基金的项目资助。

                (作物所供稿)



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