CGM 第129期: 揭示全球小麦当代育种材料的变异多样性
多个小麦参考基因组怎样服务现代育种？报告介绍 15 份六倍体小麦基因组资源，并讨论结构变异、外源染色体片段和单倍型分析对农艺性状研究的价值。
高亮亮
于国内读了本科（2004，生物科学）和硕士（2007，小麦遗传）后赴美国明尼苏达大学读了博士（2013，马铃薯病理和基因组）。高博士长期从事小麦，大麦，中间小麦草(IWG)，马铃薯等作物的遗传，病理，育种及基因组学研究。现就职（博后）于堪萨斯州立大学Jesse Poland组，研究方向为小麦和野生小麦的基因组学及生物信息学。
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普通小麦提供给人类的能量约占人类消耗总能量的20%。它有着异源六倍体（2n=6x=42 AABBDD）的巨大基因组（16Gb）,普通六倍体小麦参考基因组的测序和组装工作在各主要作物中进展相对缓慢。国际小麦基因组测序联盟(IWGSC)用了10多年的时间(2005-2018)才组装完成并发表了面包小麦中国春的第一个染色体水平参考质量基因组及其基因注释等。近年来，随着新的基因组技术的发展，以及全球多个国家对小麦种质和基因组资源的优先发展和大力支持，多个六倍体小麦的参考基因组相继完成。近日，我们小麦10+基因组团队组装完成了15个来自世界多个国家的六倍体小麦的基因组，其中10个达到染色体水平参考基因组质量。并且应用中国春参考基因组对新组装的基因组的基因进行了映射注释并研究了一些农艺性状相关基因家族（抗病NLR基因,不育恢复RFL基因等）在10+基因组中的分布。同时重新注释了新的10个参考基因组的转座子分布，并利用RLC_Angela转座子分布以及其它比较基因组学手段研究了10+基因组中外源染色体片段，着丝粒动态，大的结构变异等。也研究了2NS外源染色体片段在面包小麦中的定位，大小和在全球多个育种群体中的应用及影响。同时开发了10+基因组的单倍型并应用其可视化工具辅助克隆或定位农艺性状相关基因。
参考文献
- Sean Walkowiak, Liangliang Gao, Cecile Monat, Georg Haberer, Mulualem T Kassa, Jemima Brinton, Ricardo H Ramirez-Gonzalez, Markus C Kolodziej, Emily Delorean, Dinushika Thambugala, Valentyna Klymiuk, Brook Byrns, Heidrun Gundlach, Venkat Bandi, Jorge Nunez Siri, Kirby Nilsen, Catharine Aquino, Axel Himmelbach, Dario Copetti, Tomohiro Ban, Luca Venturini, Michael Bevan, Bernardo Clavijo, Dal-Hoe Koo, Jennifer Ens, Krystalee Wiebe, Amidou N'Diaye, Allen K Fritz, Carl Gutwin, Anne Fiebig, Christine Fosker, Bin Xiao Fu, Gonzalo Garcia Accinelli, Keith A Gardner, Nick Fradgley, Juan Gutierrez-Gonzalez, Gwyneth Halstead-Nussloch, Masaomi Hatakeyama, Chu Shin Koh, Jasline Deek, Alejandro C Costamagna, Pierre Fobert, Darren Heavens, Hiroyuki Kanamori, Kanako Kawaura, Fuminori Kobayashi, Ksenia Krasileva, Tony Kuo, Neil McKenzie, Kazuki Murata, Yusuke Nabeka, Timothy Paape, Sudharsan Padmarasu, Lawrence Percival-Alwyn, Sateesh Kagale, Uwe Scholz, Jun Sese, Philomin Juliana, Ravi Singh, Rie Shimizu-Inatsugi, David Swarbreck, James Cockram, Hikmet Budak, Toshiaki Tameshige, Tsuyoshi Tanaka, Hiroyuki Tsuji, Jonathan Wright, Jianzhong Wu, Burkhard Steuernagel, Ian Small, Sylvie Cloutier, Gabriel Keeble-Gagnère, Gary Muehlbauer, Josquin Tibbets, Shuhei Nasuda, Joanna Melonek, Pierre J Hucl, Andrew G Sharpe, Matthew Clark, Erik Legg, Arvind Bharti, Peter Langridge, Anthony Hall, Cristobal Uauy, Martin Mascher, Simon G Krattinger, Hirokazu Handa, Kentaro K Shimizu, Assaf Distelfeld, Ken Chalmers, Beat Keller, Klaus F X Mayer, Jesse Poland, Nils Stein, Curt A McCartney, Manuel Spannagl, Thomas Wicker, Curtis J Pozniak. Multiple wheat genomes reveal global variation in modern breeding. Nature. 2020;588(7837):277-283. DOI: 10.1038/s41586-020-2961-x
- Liangliang Gao, Dal-Hoe Koo, Philomin Juliana, Trevor Rife, Daljit Singh, Cristiano Lemes da Silva, Thomas Lux, Kevin M Dorn, Marshall Clinesmith, Paula Silva, Xu Wang, Manuel Spannagl, Cecile Monat, Bernd Friebe, Burkhard Steuernagel, Gary J Muehlbauer, Sean Walkowiak, Curtis Pozniak, Ravi Singh, Nils Stein, Martin Mascher, Allan Fritz, Jesse Poland. The Aegilops ventricosa 2NvS segment in bread wheat: cytology, genomics and breeding. TAG. Theoretical and applied genetics. Theoretische und angewandte Genetik. 2021;134(2):529-542. DOI: 10.1007/s00122-020-03712-y
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