【摘 要】
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水稻作为全球主要的粮食作物之一,是人们开展杂交育种改良研究的重要对象。从挑选具有优良性状的亲本品种入手,期望获得具有潜在杂种优势的后代,是常用育种策略之一。随着功能基因学的发展,结合生物信息学方法,通过解码优质亲本和杂种后代的基因组,可为优良性状候选基因的鉴定及分析提供便利。本课题以水稻光温敏核不育系33S及其育种家系图谱内7个水稻品种为对象,开展如下工作:（1）基于二代和三代测序数据,快速构建8
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水稻作为全球主要的粮食作物之一,是人们开展杂交育种改良研究的重要对象。从挑选具有优良性状的亲本品种入手,期望获得具有潜在杂种优势的后代,是常用育种策略之一。随着功能基因学的发展,结合生物信息学方法,通过解码优质亲本和杂种后代的基因组,可为优良性状候选基因的鉴定及分析提供便利。本课题以水稻光温敏核不育系33S及其育种家系图谱内7个水稻品种为对象,开展如下工作:（1）基于二代和三代测序数据,快速构建8个高质量染色体水平的水稻参考基因组（平均gap数为18个）。质量评估的结果表明构建的8个水稻基因组具有高完整度（BUSCO评估的完整性＞98.6%）和高准确性（LAI值约为16.6）。（2）结合单核苷酸多态性（SNP）鉴定和比较分析方法,确定了33S中已克隆基因的同源基因以及基因内的变异位点,开发了在目标水稻基因组中快速鉴定功能基因和基因内变异位点的分析流程,并在33S基因组上鉴定了92个功能基因。（3）参考33S育种家系图谱,运用比较分析方法在染色体水平精准追溯其遗传亲本来源,并开发程序脚本实现溯源信息的可视化。本课题构建高质量基因组为水稻的设计育种提供了供体亲本精准遗传信息,为下游组学分析奠定坚实的基础。课题开发了水稻功能基因快速筛查方法,在全基因组水平直观展示了亲子代之间遗传来源,不仅为育种应用选取供体亲本提高效率,加速育种进程,而且为深入探索水稻的遗传改良提供新思路。
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