科技日报记者 刘侠 实习生 刘馨
近日,四川省农业科学院园艺研究所柑橘团队在柑橘等芸香科植物染色体演化研究中取得重要突破,相关成果发表于综合性期刊《先进科学》,该成果为芸香科柑橘亚科物种远缘杂交利用奠定了细胞学理论基础。

据了解,芸香科为重要被子植物类群,包含151属1600余种,涵盖柚、宽皮柑橘、甜橙等全球主栽经济果树。研究团队基于前期柑橘染色体相关研究,自主研发寡核苷酸条形码探针与全长染色体涂染探针,并应用于芸香科柑橘亚科13个代表物种的染色体演化分析,同时拓展至芸香亚科远缘物种石椒草,获得研究成果包括:分析柑橘亚科物种染色体演化特征,阐明了柑橘类物种间可广泛杂交、形成丰富种质资源的核心遗传基础;首次构建柑橘类物种粗线期染色体核型,克服了木本、长童期植物依靠群体试验开展减数分裂染色体研究的难题等。
论文第一作者、共同通讯作者、四川省农业科学院园艺研究所柑橘团队研究员何礼表示,该研究打破非模式植物技术壁垒,证实团队基于模式物种开发的寡核苷酸条形码和涂染探针可直接应用于分化超5000万年的远缘物种;突破传统研究时间尺度局限,通过建立方法论范本,证实在跨5000万年尺度重建染色体演化历程,可适用于基因组保守的植物比较基因组研究;通过验证寡核苷酸条形码探针在非模式植物中的高效性,为通用染色体分析技术体系搭建提供示范;依托长时序染色体变异追溯物种分化、厘清物种分类地位与亲缘关系,开辟演化研究新路径。
“该成果不仅弥补基因组测序组装短板,完善基因组结构认知,填补组学研究盲区,还拓宽学科研究边界,通过搭建基础细胞遗传学与遗传改良应用的桥梁,有力推动柑橘分子细胞遗传学科发展,为细胞基因组学拓展至各类非模式物种奠定基础。”何礼说,未来该研究将赋能远缘杂交与多倍体育种,助力精准设计育种、缩短育种周期,为抗病和无核柑橘品种选育提供理论依据。
(受访者供图)

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