研究人员发现花生基因组破裂

改善抗虫性和耐旱性是国际努力的潜在益处，其中农业研究服务(ARS)科学家及其合作者已经清楚地了解了栽培花生的复杂基因组历史。

科学家进行了这一大项目，以更好地理解巩固花生植物的生长和发育，以及期望性状的表达，如高的种子产量的分子和细胞机制，提高了油的品质和耐昂贵的疾病和害虫如根结线虫。

栽培花生，Arachis hypogaea，是一种重要的谷物豆类和油籽作物，全球总产量约为5900万英亩。除了油，花生籽还含有蛋白质，维生素和其他营养成分。美国花生产量每年价值20亿美元，从弗吉尼亚南部延伸到佛罗里达州，西部延伸到新墨西哥州。

栽培花生的故事始于几千年前的南美洲，其中两种野生祖先A. duranensis和A. ipaensis的基因组合并在一个罕见的遗传事件中。结果，在现代花生中，是一种复杂的基因组混合物，几乎与人类基因组一样大，大约有30亿个DNA碱基对。

最初，科学家使用从这两个物种而不是从栽培花生中提取的DNA分别测序两个野生祖先的基因组。这使得更容易识别基因组的结构特征和驻留在它们上的基因。该团队报告了2016年期刊Nature Genetics的进展情况。现在，使用先进的DNA测序设备，研究人员在一个商业种植的花生中对两个合并的基因组进行了测序，即“Tifrunner”，填补了之前努力遗漏的知识空白。

在5月出版的“自然遗传学”杂志上发表的这一最新进展已经产生了有趣的线索，包括A. duranensis的地理起源，它是栽培花生的两个“亲本”之一。该团队对构成野生花生物种的植物种群的基因组分析指出了阿根廷北部一个名为Rio Seco的地区。研究人员推测，从玻利维亚迁移到那里的古代农民将A. duranensis植物暴露于他们带来的另一个物种--A。ipaensis，被认为是栽培花生的另一个亲本。

研究人员还通过跨越两种古老的花生品种并分析了七代后代植物的结果，重建了这种基因组合并。这揭示了在后代植物中发生的DNA交换和缺失(消除)的有趣模式，这可能解释了当今商业花生中所见的不同种子大小，形状，颜色和其他特征。DNA交换是不寻常的，因为它发生在两个贡献的野生物种的两个“亚基因组”之间 - 这可能是由于它们的高度相似性。

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