我國農科院專家首次揭示苧麻馴化機制;成功經驗;商名網

我國農科院專家首次揭示苧麻馴化機制

時間: 2021-06-15 22:21

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近日，中國農業科學院麻類研究所聯合有關單位開展野生和栽培苧麻基因組比較及群體進化分析，首次系統揭示了苧麻馴化過程中基因組的演化特點，并發現了多個纖維生長相關基因的馴化選擇印跡。相關研究結果發表在《植物雜志(The Plant Journal)》上。

具有悠久歷史的“中國草”

團隊負責人劉頭明介紹，苧麻是中國古老的作物，原產于我國的西南地區。目前已知最早的苧麻制品，是浙江錢山漾新石器時代遺址出土的苧麻布和細麻繩，有4700余年歷史。《過故人莊》中“把酒話桑麻”中的“桑麻”指中國古代的兩個重要紡織原料：桑蠶絲和苧麻，在詩句中代指農業。《詩經》中也有“東門之池，可以漚纻”的表述，可見苧麻在中國古代農業中的重要地位。

用途廣泛的苧麻。

中國的苧麻產量約占全世界苧麻產量的90%以上，苧麻在國際上被稱為“中國草”。

據介紹，目前，苧麻屬約有120個種，中國發現31個種和12個變種。

定向選育苧麻的重要性

苧麻主要有纖維用和飼用兩大用途。其中飼用苧麻的粗蛋白含量高(類似于苜蓿的特征)，適合作為飼料，這成為苧麻開發的主要新用途。

目前，國內對苧麻的研究方向為纖維性狀的改良。劉頭明向記者解釋道：“簡單來說，苧麻的不同用途對苧麻纖維水平不一樣。以紡織品生產為目的，苧麻需要更高的纖維產量和品質，而飼料生產則需要相對低纖維的苧麻來便于切碎加工和動物采食。”由此來看，解析苧麻纖維形成機制，對于定向選育高纖維纖用苧麻或低纖維飼用苧麻均具有重要的意義。劉頭明介紹，本次研究就是以野生苧麻為材料，以飼用功能為目的，以傳統育種技術和分子生物學為手段，最終實現飼用苧麻的從頭馴化。

栽培種苧麻(左圖)和野生青葉苧麻(右圖)形態比較。中國農科院供圖

揭示苧麻馴化機制

分類學、遺傳學等研究表明，栽培苧麻是從野生青葉苧麻馴化而來的，但青葉苧麻纖維產量并不高。可見，在栽培苧麻馴化過程中，纖維發育相關基因受到了重點選擇。然而，有關栽培苧麻的馴化分子機制一直未被闡明。研究人員測序組裝了野生種“青葉苧麻”和栽培種“中飼苧1號”基因組，得到兩個高質量的基因組。通過序列比較發現兩個基因組存在大量序列變異。

研究人員進一步對14個野生青葉苧麻種質和46個栽培種進行重測序，并構建了苧麻的基因組變異圖譜。通過野生和栽培種苧麻基因組組裝和比較，結合群體變異組分析，科研人員發現了多個與纖維產量相關的基因組片段具有清晰的馴化選擇印跡。