CGM第425期：小麦种子贮藏蛋白泛基因组尺度的基因分型和表型预测
小麦籽粒储藏蛋白如何在泛基因组尺度上分型并预测加工品质？报告介绍基于 k-mer 的方法。
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在 Bilibili 打开完整回放 ↗小麦是全球35%以上人口的主食，其面粉被用来制作数百种烘焙食品。优异的加工品质是如今小麦主要的育种目标。然而，调控小麦品质的籽粒储藏蛋白编码基因其序列重复性高、拷贝数多、品种间变异复杂，在已组装的基因组中常存在缺口，导致其在育种上的应用受到限制。在此，我们开发基于SSP基因特异短核苷酸序列（k-mer）策略，在泛基因组水平实现无需参考基因组比对的小麦籽粒储藏蛋白基因精准分型。利用PanSK我们揭示了地方品种中未被利用的储藏蛋白基因多样性。通过基于k-mer的关联分析鉴定到23个与加工品质关联的SSP基因作为潜在的育种目标。并在1BL / 1RS易位系小麦中发现ω-secalins的清除与加工品质的提高有关。最后利用基于k-mer 的SSP基因分型结果构建了机器学习模型，实现了对小麦的品质性状的精准预测，为小麦的品质基因设计育种提供了一种可靠的方法。
参考文献
- Zhang Zhaoheng, Liu Dan, Li Binyong, Wang Wenxi, Zhang Jize, Xin Mingming, Hu Zhaorong, Liu Jie, Du Jinkun, Peng Huiru, Hao Chenyang, Zhang Xueyong, Ni Zhongfu, Sun Qixin, Guo Weilong, Yao Yingyin. A k-mer-based pangenome approach for cataloging seed-storage-protein genes in wheat to facilitate genotype-to-phenotype prediction and improvement of end-use quality. Molecular Plant. 2024;17(7):1038-1053. DOI: 10.1016/j.molp.2024.05.006
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