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　　核糖體基因（rDNA）轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（internal transcribed spacers，ITS）序列已廣泛應(yīng)用于植物種屬關(guān)系研究；但ITS序列在個(gè)體內(nèi)一般會(huì)經(jīng)歷同質(zhì)性進(jìn)化（concerted evolution），從而實(shí)現(xiàn)個(gè)體內(nèi)不同拷貝間序列保持高度一致；因此ITS大多應(yīng)用在野生植物屬下種間關(guān)系研究上，而應(yīng)用于家系或品種鑒別的報(bào)道較少見。另一方面，人工雜交選育的植物品種因其存在時(shí)間較短，體內(nèi)很可能仍保留著來自不同親本的ITS序列，部分薔薇屬栽培品種的研究也證實(shí)了ITS序列存在廣泛多樣性。傳統(tǒng)ITS序列獲取主要采用PCR擴(kuò)增并對產(chǎn)物開展Sanger測序等方法，且只能得到一條雜合的序列；而個(gè)體內(nèi)不同ITS單倍型的獲取需要對PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行克隆及大量測序，實(shí)驗(yàn)過程繁瑣且花費(fèi)較高，從而限制了將ITS序列應(yīng)用于鑒別栽培品種雜交起源等工作。 

　　淺層二代測序數(shù)據(jù)組裝植物葉綠體基因組和rDNA序列的方法已較為成熟。越來越多的研究表明葉綠體基因組和rDNA序列在許多復(fù)雜植物類群中有較高的物種鑒別能力。然而由于早期的研究多局限于野生類群，同時(shí)葉綠體基因組和rDNA序列較保守，且是多拷貝，序列存在高度一致性，常規(guī)流程組裝往往僅得到一條一致性序列。 

　　中國科學(xué)院昆明植物研究所“植物分子遺傳與適應(yīng)”胡金勇專題攻關(guān)組在探究中國主栽食用玫瑰起源與演化模式的過程中，開發(fā)了一種通過二代測序數(shù)據(jù)準(zhǔn)確組裝個(gè)體內(nèi)不同ITS單倍型的方法并結(jié)合葉綠體全基因組組裝與系統(tǒng)聚類方法將其成功應(yīng)用于薔薇屬栽培品種家系的鑒別。該方法能直觀地判斷食用玫瑰品種的雙親來源及其之間的遺傳關(guān)系，不僅能準(zhǔn)確快速鑒定品種及家系，還能為待測品種的育種途徑和可能的改良方向提供重要指導(dǎo)信息。該方法為將ITS序列應(yīng)用于親本溯源、司法鑒定等提供重要技術(shù)支持。 

　　2022年8月“從二代測序數(shù)據(jù)挖掘植物ITSs序列并用于鑒別品種家系”獲得國家專利局授權(quán)（ZL202110640825.X）。 

　　該工作受到云南省科技領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃（2017HA014）、中國科學(xué)院B類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDB31000000）、中國科學(xué)院東亞植物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、云南高端科技人才引進(jìn)計(jì)劃等項(xiàng)目支持。 

圖1 玫瑰品種‘大馬士革’的ITS單倍型組裝示例 

圖2 發(fā)明專利證書