葡萄,是全世界最為廣泛種植的經(jīng)濟作物之一,作為水果、釀酒原料,葡萄種植始終伴隨人類文明。那么,人類最早栽種葡萄的時間是什么時候?釀酒葡萄和鮮食葡萄的起源一樣嗎?這些問題的答案,學術(shù)界此前一直多有爭論。
云南農(nóng)業(yè)大學作為第一單位在《Science》上發(fā)表題目為“Dual domestications and origin of traits in grapevine evolution”的文章,該研究由云南農(nóng)業(yè)大學牽頭,匯集26個國家和地區(qū)70多名科學家完成的大型國際合作項目,形成了葡萄起源、遷徙、品種分化研究領(lǐng)域的多個重要結(jié)論,為葡萄基因組輔助育種、品種溯源提供了重要參考數(shù)據(jù)集,對葡萄種質(zhì)資源挖掘,推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大意義,標志著我國葡萄生物資源研究達到世界領(lǐng)先地位。該論文被Science選為當期封面論文,并受邀參加2023年3月Science期刊年會推薦論文。Science同期還刊發(fā)了題為“Two domestications for grapes”的評論文章,對該研究進行了介紹并給予了高度評價。
該研究成果提出和闡釋了幾個重要觀點:
1、論證栽培葡萄起源的時間大約在距今1.1萬年前,遠比此前人類認知的起源時間要早,表明葡萄是最早馴化的水果,為研究作物起源馴化、葡萄栽培考古學研究提供了重要線索
2、揭示栽培葡萄馴化中心為兩個,為雙起源中心模式,糾正了此前的單起源中心理論,是葡萄研究的重要里程碑結(jié)果;
3、證明釀酒葡萄和鮮食葡萄在不同區(qū)域同時起源,并且起源初期遺傳背景就具有重大的差異,徹底解決了學術(shù)界對鮮食葡萄和釀酒葡萄起源長達數(shù)百年的爭議;
4、構(gòu)建幾乎覆蓋所有栽培葡萄遺傳資源高精度親緣關(guān)系譜系圖,可以實現(xiàn)葡萄品種的定向育種和設(shè)計育種;
5、發(fā)現(xiàn)了大量的葡萄人工馴化形狀控制基因,特別是找到了釀酒葡萄和鮮食葡萄人工馴化的差異基因,為葡萄功能基因組學研究和育種提供素材;
6、在此研究基礎(chǔ)上,結(jié)合人類活動、歷史氣候變遷等因素,繪制了葡萄起源和人工馴化、改良的全景圖。
上述研究解決了葡萄研究領(lǐng)域的諸多爭議,我國是世界鮮食葡萄的重要產(chǎn)區(qū),云南是我國重要的早熟鮮食葡萄產(chǎn)區(qū),但葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展卻因“種業(yè)”問題受制于人。立足該成果對葡萄的經(jīng)濟性狀控制基因的全面解析,可建立葡萄基因組輔助育種技術(shù),在短期內(nèi)突破葡萄種業(yè)難題,為我國葡萄產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展保駕護航。
綜上所述,該研究通過大量測序、全基因組關(guān)聯(lián)分析等技術(shù)手段解釋了葡萄的馴化起源,對葡萄育種有著里程碑式的意義。
2 Allaby RG. Two domestications for grapes[J]. Science, 2023, 379(6635): 880-881.
Agripheno?高通量基因分型檢測平臺包括高通量Oktopure DNA提取儀、Nexar?模塊化內(nèi)聯(lián)液處理與分析系統(tǒng)、Soellex?高通量PCR水浴熱循環(huán)系統(tǒng)和Araya?內(nèi)聯(lián)熒光檢測系統(tǒng)。Oktopure DNA提取儀采用磁珠的方法提取DNA,通量達到800個樣本/3小時。同時,適用于多種樣本類型的DNA提取,包括植物葉片、種子,毛發(fā)、血方卡、精液、口拭子、唾液、組織等。提取的DNA適用于多種下游應(yīng)用,如基因分型、一代測序、二代測序等。Nexar高通量吸取樣品DNA和引物、mix至384孔卷帶并封膜。Soellex對封膜完成的卷帶進行PCR水浴熱循環(huán),每次最多可達230,000個樣本。Araya對水浴完成的卷帶掃描分析,28秒掃描一張卷帶。Agripheno?基因分型采用KASP(Kompetitive Allele Specific PCR)原理,對目標SNPs和InDels進行精準的雙等位基因分型。反應(yīng)體系僅1.6μl,具有高通量、低成本,準確率和檢出率接近100%的明顯優(yōu)勢。
● 客戶須提供每個位點至少10個陽性對照 |
● 服務(wù)周期引物測試完成后,每批樣品一周內(nèi)出結(jié)果 |
● 服務(wù)特點:高通量、低成本、快速準確 |
DNA提取服務(wù)
根據(jù)目標DNA/基因序列,可開發(fā)高效的分子標記(SNP-KASP、SSR等),并可實現(xiàn)單日最高一萬SSR數(shù)據(jù)點,以及數(shù)以十萬計的SNP數(shù)據(jù)點檢測。
靶向測序服務(wù)
靶向測序技術(shù)主要分為基于多重PCR的靶向基因捕獲技術(shù)(GenoPlexs)和基于液相探針雜交的靶向基因捕獲技術(shù)(GenoBaits)兩種??赏瓿蓡螛悠?0-5000和3000-40000標記的基因型分析,并達到可設(shè)計區(qū)域覆蓋度高于95%,擴增子均一性高于90%的捕獲效率。
GenoPlex基于多重PCR的靶向基因捕獲技術(shù)方案
GenoBaits基于液相探針雜交的靶向基因捕獲技術(shù)方案
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