饲草育种与栽培团队解析苜蓿气候适应性遗传进化机制

创作时间:

作者:

@小白创作中心

饲草育种与栽培团队解析苜蓿气候适应性遗传进化机制

引用

来源

https://ias.caas.cn/publish/bjxmsyyjs2024/xwzx/kyhd/d4c30036aaa645218feb41edb849b80c.htm

在全球气候变化背景下，培育适应性强的牧草品种对于保障食物安全至关重要。中国农业科学院北京畜牧兽医研究所饲草育种与栽培创新团队在苜蓿气候适应性遗传进化机制研究方面取得重要进展，为培育具有气候变化适应性的优异苜蓿新品种提供了重要基因资源。

紫花苜蓿是最重要的豆科牧草，具有适应性强、蛋白含量高等特点，有“牧草之王”的美誉，是奶牛等家畜最优质的牧草之一，全球种植面积超过4500万公顷。然而全球气候变化导致极端天气频繁发生，对全球食物安全造成了严重威胁。因此，培育气候变化适应性强的抗逆高产植物新品种是保障食物安全的重要措施。

研究人员对来自全球704份苜蓿属材料进行了基因组数据分析，相关材料涵盖了苜蓿属的一年生和多年生的24个物种，其中紫花苜蓿复合体材料共473份。利用潜在变量混合分析（LFMM）筛选与气候因子相关的基因组变异位点，并鉴定出490个气候适应性相关的候选基因，包括CYP450和DREB等逆境胁迫相关基因；利用群体分化分析（PBS）鉴定到1181个气候适应性相关的候选基因（图2）。全部1671个气候适应性相关候选基因在基因组染色体上非均匀分布，功能主要富集在胁迫响应和生殖发育等生物学过程。该研究鉴定了包含紫花苜蓿在内的多个苜蓿属物种遗传改良的重要基因，为苜蓿全基因组设计育种奠定基础，对全球气候变化的大背景下，培育具有气候变化适应性的优异苜蓿新品种具有重要意义。

图1 研究中使用的704份苜蓿属材料全球分布图