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近日，广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所联合福建农林大学、中国农业科学院深圳农业基因组研究所、北京林业大学和北京农学院等在广东桑高质量基因组及驯化、扩张和性状改良的遗传基础研究方面取得新进展。相关研究发表于Advanced Science。
该研究利用PacBio和Nanopore两种测序方法破译了广东桑雌株和雄株基因组，基因组完整性达96%以上。同时基于425份桑树种质资源重测序数据，阐明了中国主要栽培桑树的系统分类、群体演化和驯化历史。进一步利用GWAS（全基因组关联分析）和选择性清除分析鉴定了控制桑树开花时间、叶片大小以及性别相关的基因组变异位点，为桑树育种改良提供了重要遗传基础。
系统进化结果表明，桑树个体主要分为2大组，广东桑为一组，白桑和鲁桑为另一组，种间杂交种在进化树上位于两组之间。在地理位置分布上，广东桑组主要分布于华南地区，而白桑和鲁桑组主要分布于中部和北部地区，与系统进化分析结果一致，认为中国栽培桑主要分为广东桑和白桑两个种，且这两个种可能由各自的祖先分别在中国南部和北部独立驯化而成。
另外，广东桑又分为三个亚组，分别为精英栽培种和2个地方种。基因渐渗分析结果表明，在桑树种间、种内及近缘种之间存在频繁的基因交流。种群动态历史分析揭示了来自广东桑和白桑/鲁桑在有效群体大小Ne存在明显差异，并推测两组桑树在第四纪冰川作用之前就有共同的祖先，它们的种群分离和物种形成可能早在终末冰川期之前就开始了。
进一步利用GWAS分析鉴定出与开花时间和叶片大小关联的基因组位点和候选基因，明确了位于5号染色体的MaERF110是与开花时间性状关联的关键候选基因。研究人员还鉴定出位于6号染色体的性别决定区，并分析了该区域的基因组结构和进化。
该研究为理解桑树驯化相关性状的遗传基础提供了重要信息。
相关论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202300039
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