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中外科学家绘出小豆基因组草图

中外科学家近日在美国《国家科学院学报》上报告说，他们已经绘制出小豆的基因组草图。这将有助于从基因水平上分析小豆性状，培育更多小豆新品种。

北京农学院和国际半干旱热带作物研究所等机构的研究人员利用第二代测序技术完成了小豆全基因组的测序，组装出了高质量的小豆基因组框架图，结果显示小豆有3.4 万多个基因。研究人员还分析了小豆与其他已知豆类基因组的进化关系，结果显示小豆与菜豆亲缘关系最近。

研究人员测序分析了49 份野生小豆、半野生小豆、栽培小豆的基因，证实半野生小豆与栽培小豆的关系近于野生小豆，说明半野生小豆是小豆驯化过程中的初始农家品种。

小豆不同于大豆等其他豆科作物，脂肪含量非常低，平均仅为0.59%，而总淀粉含量较高，平均为57.06%。与此相比，大豆淀粉含量为25.3%，而脂肪含量多达22.5%。新研究表明，相关基因的转录水平差异导致了上述差异。

研究负责人之一、北京农学院的万平教授告诉新华社记者：“小豆是中国传统小杂粮，研究基础薄弱。通过基因组测序、组装和基因注释，将促进小豆重要农艺性状基因的鉴定与克隆和分子育种，提升中国小豆的研究水平，加快小豆的遗传改良。”

万平、中国科学院遗传与发育生物学研究所的凌宏清、华大基因研究院的王俊以及国际半干旱热带作物所的拉吉夫 瓦尔什尼为研究报告的共同通讯作者。

小豆俗名红小豆、赤豆等，起源于中国，早在1.2万年前已被驯化。小豆是理想的高蛋白、低脂肪、补血的营养食品，其中人体必须的8种氨基酸含量是禾谷类作物的2～3倍，富含B族维生素、铁、钙等矿物质和萜类、异黄酮、皂苷等生物活性物质。中国是世界上最大的小豆生产和出口国，出口量约占世界的80%，产品销往世界上30 多个国家和地区。

（中国农业新闻网）

我国率先完成芝麻大规模全基因组关联分析

日前，由中国农科院油料所张秀荣研究员领衔的芝麻与特色油料遗传育种创新团队与中国科学院国家基因研究中心等单位合作，在国际上率先完成了芝麻高密度单倍型图谱构建和主要农艺性状大规模的全基因组关联分析，发掘了一批关联位点和候选基因。该研究为芝麻的遗传改良和主要农艺性状的遗传解析奠定了基础，也为油菜、大豆等主要油料作物的相关研究和分子育种提供了基础数据和参考借鉴。日前，《自然通讯》杂志在线发表了这一研究成果。

芝麻是重要的油料作物，含油量高，富含不饱和脂肪酸、芝麻素等人体有益物质。芝麻为二倍体，基因组较小，是油脂相关性状研究的理想作物。对芝麻含油量的遗传分析表明，芝麻含油量不仅受油脂代谢酶类调控，还受到其他基因调控，研究还发现芝麻一系列产量相关基因，这些基因的优异等位基因的积累是芝麻育成品种产量较地方种高的重要因素。

（农民日报）

水稻灌浆研究取得进展

水稻胚乳是人类最主要的粮食来源之一，其结构包含内侧的淀粉胚乳和外侧的糊粉层。叶片光合作用产生的碳水化合物主要以蔗糖形式从筛管组织运输到籽粒。前人研究认为蔗糖在到达籽粒之后先分解成果糖和葡萄糖，然后通过单糖转运蛋白运输至淀粉胚乳进而合成淀粉。蔗糖是否直接进入、如何进入淀粉胚乳的机制一直不很清楚。

近日，中国科学院植物研究所刘春明研究组利用芯片杂交、荧光定量PCR 和原位杂交等实验发现了一个在水稻籽粒背侧糊粉层特异表达的转录因子OsNFYB1，并通过CRISPR-Cas9 和RNAi 等技术对该基因进行了敲除和表达干扰，发现OsNF-YB1 直接调控水稻的灌浆和淀粉累积，并且OsNF-YB1 敲除突变体籽粒中的蔗糖、葡萄糖和果糖含量均大幅度下降。进一步生化分析发现OsNF-YB1 通过直接结合于三个蔗糖转运蛋白OsSUT1、OsSUT3 和OsSUT4 的基因表达调控区来调控蔗糖直接进入胚乳。

（中国科学院网）