泛基因组及其在植物功能基因组学研究中的应用
2021-12-06潘佳颖
花卉 2021年14期
潘佳颖
(东北农业大学,黑龙江 哈尔滨 150030)
植物育种核心物质基础是控制农艺性状遗传变异,如何从广泛种质资源中利用优异遗传变异是植物育种研究的重要课题。现代基因组学技术发展是植物功能基因组学研究的核心动力,高质量参考基因组为遗传变异发掘提供统一标准框架。最高通量基因组学,转录组测序等技术为遗传变异发掘提供高效技术手段。随着对多样性植物资源研究,单一参基因组不能代表资源所有遗传变异,对多样性资源基因组研究易出现错误,难以有效鉴定基因中结构变异。拷贝数变异等结构变异在作物品种间普遍存在,基因组结构变异导致物种个体间基因结构等发生实质性变化。为完整描述群体遗传变异,科学家提出泛基因组概念,为功能基因组学研究提供参考框架。植物泛基因组研究成为植物基因组学研究热点。
1 植物泛基因组研究
泛基因组概念源于微生物基因组学研究,通过研究细菌基因组发现不同菌株存在大量基因缺失变异,Tetelin 等首次提出泛基因组概念,迅速用于动植物等生物基因组学研究中。目前构建包括大豆等20 多种真核生物泛基因组。泛基因组功能型定义以功能为核心研究对象,指群体所有功能基因总和。通过泛基因组研究群体功能基因分布,呈现群体功能基因,可以从基因拓展至基因家族。
结构性定义为对群体基因组序列比较分析,微生物组研究以基因为核心泛基因组定义应用较多,序列为基础泛基因组定义适合真核生物研究。……
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