31个大豆基因组重测序：基因多样性、进化和驯化历史

大豆（Glycine max）是全球重要的作物，是蛋白质和油脂的主要来源。了解其遗传多样性和驯化历史对于改进育种策略和确保农业可持续性至关重要。在我们发表在Nature Genetics上的最新研究中，我们对31个大豆种质资源进行了全基因组重测序——包括17个野生品种和14个栽培品种——以探索遗传变异、连锁不平衡模式和驯化瓶颈。

主要发现

• 全基因组SNP和遗传多样性分析：
  • 在所有种质资源中鉴定出总共630万个单核苷酸多态性（SNPs）。
  • 野生大豆表现出更高的遗传多样性（π = 2.97 × 10⁻³），相比栽培品种（π = 1.89 × 10⁻³），证实了驯化过程中的遗传瓶颈。
• 连锁不平衡（LD）和选择事件：
  • 大豆表现出异常高的LD，栽培品种的平均LD衰减距离为150 kb，使标记辅助育种更加可行。
  • 在369个基因组区域检测到选择性清除，突出了与种子落粒性和植株结构等驯化性状相关的关键位点。
• 基因渗入和进化见解：
  • 基因组比较揭示了野生大豆等位基因最近渗入栽培品系，支持自然遗传交换。
  • 在第10号染色体上检测到4.5-Mb倒位，可能影响与生物量积累和维生素E含量相关的农艺性状。

反思

这是我的第一个基因组学研究项目，与香港中文大学林汉明教授合作完成。我们高效地完成了31个大豆种质资源的全基因组测序和数据分析，获得了关于大豆遗传多样性和驯化历史的宝贵见解。同行评议过程相对顺利，这个项目提供了从测序到发表整个研究周期的宝贵学习经验。

这项研究的全文可以在Nature Genetics在线访问。