एक नया जारी चीनी सोयाबीन जीनोम सोयाबीन कुलीन किसान सुधार में सुविधा प्रदान करता है

सोयाबीन किसान चीन व्यापार वार्ता के प्रभाव की चर्चा (जून 2019).

Anonim

सोयाबीन (ग्लिसिन अधिकतम (एल) मेर।) सबसे महत्वपूर्ण फसलों में से एक है, जो वैश्विक तेलबिया उत्पादन के आधे से अधिक और खाद्य और पशु फ़ीड के लिए दुनिया की प्रोटीन की एक चौथाई से अधिक प्रदान करता है। अध्ययनों से संकेत मिलता है कि खेती में सोयाबीन लगभग 5, 000 साल पहले चीन में पालतू था और फिर दुनिया भर में प्रसारित किया गया था। परिचय और प्रसार प्रक्रिया के दौरान, सोयाबीन सख्ती से अनुवांशिक बाधाओं से गुजर चुका है, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों से पहुंच संभवतः उच्च आनुवांशिक विविधता प्रदर्शित करती है। मौजूदा सोयाबीन संदर्भ जीनोम विलियम्स 82 से अनुक्रमित किया गया था, जो अमेरिका में एक किसान है। एशिया सबसे बड़ा सोयाबीन रोपण और उपभोग करने वाले क्षेत्रों में से एक है, वैश्विक खाद्य सुरक्षा के लिए इसका सोयाबीन उत्पादन आवश्यक है। एक प्रजाति के कार्यात्मक विश्लेषण के लिए एक उच्च गुणवत्ता वाले संदर्भ जीनोम महत्वपूर्ण है। इसलिए, एशिया सोयाबीन कार्यात्मक जीनोमिक्स अध्ययन और कुलीन किसान सुधार में सुविधा के लिए एशियाई सोयाबीन पहुंच से एक नए उच्च गुणवत्ता वाले सोयाबीन जीनोम को इकट्ठा करना आवश्यक है।

जेनेटिक्स एंड डेवलपमेंट बायोलॉजी संस्थान, चीनी विज्ञान अकादमी, चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, जियांगसू एकेडमी ऑफ एग्रीकल्चरल साइंसेज के जीवविज्ञानी, और बेरी जेनोमिक्स कॉर्पोरेशन ने चीनी सोयाबीन प्रवेश "झोंगुआंग 13" से एक नया सोयाबीन जीनोम इकट्ठा किया एसएमआरटी, हाय-सी और ऑप्टिकल मैपिंग डेटा।

"हमारा आखिरकार इकट्ठा जीनोम 1.025 जीबी है। इसका contig N50 3.46 एमबी है, और मचान N50 51.87 एमबी है। हमारे ज्ञान का सबसे अच्छा, यह चौथा संगत पौधे जीनोम है जो आज तक रिपोर्ट किया गया है।" डॉ। यंतिंग शेन ने कहा, इस काम के वरिष्ठ लेखक। "पहले इस्तेमाल किए जाने वाले सोयाबीन संदर्भ जीनोम की तुलना में, हमारे नए एकत्रित जीनोम की गुणवत्ता में काफी सुधार हुआ है, इसमें कुल अनुक्रम लंबाई, उच्च contig N50 और मचान N50, और कम अंतराल" है। इसके अलावा, झोंगहुआंग 13 और विलियम्स 82 के बीच जीनोम अनुक्रमों की सावधानीपूर्वक तुलना के बाद, शोध दल ने पाया कि झोंगुआंग 13 जीनोम विलियम्स 82 के साथ आनुवंशिक विविधताओं की बड़ी संख्या प्रदर्शित करता है। "हमने 1, 404 अनुवादों सहित 250, 000 से अधिक संरचना भिन्नता घटनाओं की पहचान की, 161 उलटा, 1, 233 स्थानान्तरण और उलटा, 505, 506 इंडेक्स (1-99 बीपी) और 17, 40 9 प्रवेश विशिष्ट प्रविष्टियां (> =100 बीपी) ", यांटिंग ने कहा।

"यह काम विभिन्न क्षेत्रों के वैज्ञानिकों द्वारा एक महान सहयोगी प्रयास है। उदाहरण के लिए, नए जीनोम एनोटेशन को अधिक सटीक और जानकारीपूर्ण बनाने के लिए, हमने डॉ। जियानान्च डु, ट्रांसपोर्जेबल तत्वों के अध्ययन में एक विशेषज्ञ से मदद मांगी, " संबंधित लेखक डॉ। Zhixi टियां, एक सोयाबीन कार्यात्मक जीनोम पर काम कर रहे एक वैज्ञानिक। व्यापक विश्लेषण के माध्यम से, नए जीनोम में कुल 36, 429 ट्रांसपोर्जेबल तत्वों और 52, 051 प्रोटीन कोडिंग जीन की व्याख्या की गई थी। "क्यूटीएल और जीडब्ल्यूएएस लोकी नियंत्रण गुणों की जांच के लिए उपयोगी दृष्टिकोण हैं। हालांकि, क्यूटीएल और जीडब्ल्यूएएस से सीधे कारण जीन की पहचान करना मुश्किल है क्योंकि वे आम तौर पर बड़े उम्मीदवार क्षेत्रों में परिणाम देते हैं। जीन सह-अभिव्यक्ति नेटवर्क जीन का पता लगाने के लिए एक शक्तिशाली दृष्टिकोण है विनियामक संबंध और जीन समारोह की भविष्यवाणी करने के लिए। हमें लगता है कि एक जीन सह-अभिव्यक्ति नेटवर्क क्यूटीएल और जीडब्ल्यूएएस के साथ मिलकर महत्वपूर्ण कृषि विज्ञान जीन खनन में सहायता कर सकता है। इसलिए, हमने विश्वविद्यालय से जीन सह-अभिव्यक्ति नेटवर्क पर एक विशेषज्ञ डॉ शिशुंग मा से मदद मांगी चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी के ", Zhixi कहा।

"इस परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए, हमने एनसीबीआई अनुक्रम रीड आर्काइव (एसआरए) में जमा 1, 978 सोयाबीन आरएनए-सेक से ट्रांस्क्रिप्टोम डेटासेट का उपयोग करके एनोटेशन जीन के लिए एक व्यापक जीन सह-अभिव्यक्ति नेटवर्क स्थापित किया। इस नेटवर्क में 3 9, 9 67 जीन और 330, 864 सह-व्यक्त जीन जोड़े ", सहयोगी डॉ। शिसोंग मा, सह-संबंधित लेखक में से एक ने कहा। जीन सह-अभिव्यक्ति नेटवर्क का उपयोग सोयाबीन फूल समय और लिनोलेइक एसिड सामग्री से संबंधित नए जीनों की खोज करके परीक्षण किया गया था। यंतिंग ने कहा, "हमारे जीन सह-अभिव्यक्ति नेटवर्क ने 7, 9 71 से 26 तक सीधे सोयाबीन फूलों के समय उम्मीदवार जीन की संख्या को संकुचित कर दिया, जो उम्मीदवार जीन खनन में प्रभावी था।" इसके अलावा, हमने एक उम्मीदवार जीन सोयाज़ 13_16 जी 177400 के लिए अपने हैप्लोटाइप से संबंधित समारोह की पुष्टि की और हमारी पिछली पुन: अनुक्रमित प्राकृतिक आबादी में फेनोटाइप जानकारी। " फूल के समय से संबंधित जीन के अलावा, एक ही जीन नियंत्रण सोयाबीन लिनोलेइक एसिड सामग्री भी उसी रणनीति का उपयोग करके पुष्टि की जाती है। डॉ। बागे झू, एक जीवविज्ञानी जो जेनेटिक्स एंड डेवलपमेंट बायोलॉजी इंस्टीट्यूट ऑफ जेनेटिक्स एंड डेवलपमेंट बायोलॉजी से 20 वर्षों से अधिक समय तक सोयाबीन प्रजनन पर काम कर रहा है, ने कहा, "यह विधि हमारे सोयाबीन शोधकर्ताओं और प्रजनकों के लिए बहुत उपन्यासपूर्ण और उपयोगी है। कृषि संबंधी रूप से महत्वपूर्ण फेनोटाइप के लिए प्रभावी ढंग से उम्मीदवार जीन का चयन करने के लिए इसका उपयोग कर सकते हैं। "

सभी लेखकों का मानना ​​है कि यह नया जीनोम भविष्य में लेग्यूम जीनोमिक्स अनुसंधान और सोयाबीन फसल सुधार को सुविधाजनक बनाएगा।

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