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刘庆坡教授在《Molecular Biology and Evolution》上发表研究成果
【发布日期: 2017-04-10】 【来源: 】 【作者:】 【编辑:尧甜】 【点击量:

3月31日,进化生物学国际著名期刊《Molecular Biology and Evolution》(最新影响因子IF为13.649,其5-year期IF为13.002)在线发表了我校农业与食品科学学院刘庆坡教授的创新性研究成果“Deleterious variants in Asian rice and the potential cost of domestication(亚洲栽培稻的有害变异及其潜在的驯化代价)”,主要揭示了人工“驯化(domestication)”过程中亚洲栽培稻基因组中有害变异的分子演化机制。

许多重要农作物如水稻、玉米等在进化过程中均受到不同程度人工驯化的影响。长期以来,由于对落粒性、株型、粒形等目标性状的人工选择,亚洲栽培稻的遗传多样性大幅度低于其野生祖先——普通野生稻。由于一个物种基因组中,许多SNP(单核苷酸多态性)位点会引起相应编码的氨基酸发生改变进而影响蛋白质的功能。这些SNP被称为有害变异(deleterious SNP, dSNP)位点。因此,刘教授等提出一个假设:群体“瓶颈(bottleneck)”和人工选择(artificial selection)的影响应会导致亚洲栽培稻比普通野生稻积累更多dSNP,即人工驯化产生的“代价(cost)”。基于>1200个水稻个体的重测序数据,刘教授等研究发现,亚洲栽培稻无论在dSNP的发生频率、富集程度以及积累数量等方面均显著高于普通野生稻;栽培稻个体平均比野生稻多3-4%的dSNP。另外发现,有害变异位点多富集在染色体中重组率较低以及明显受到正向选择的序列区域。最后,利用计算机正向模拟(forward simulation),刘教授等认为繁殖方式的改变(由异花授粉到自花授粉)应是导致亚洲栽培稻有害突变增加的主因。该研究成果为今后深入研究水稻的驯化机制及品种改良等提供了重要参考依据。

《Molecular Biology and Evolution》(中文刊名《分子生物学与进化》;Online ISSN 1537-1719;Print ISSN 0737-4038,)为进化生物学领域国际顶尖学术期刊,由牛津大学出版社出版发行;主要发表分子(包括基因组学)和进化生物学研究成果,尤其对显著促进进化生物学研究的新方法、新资源、新技术和新理论等感兴趣。

文章链接:https://academic.oup.com/mbe/article/34/4/908/2897207/

(科技处 农学院)

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