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　　重離子輻射誘變育種是植物品種改良的重要手段，輻射誘變效應(yīng)及分子機(jī)制的研究是涉及多學(xué)科交叉的重要共性課題。目前對(duì)重離子輻射誘變效應(yīng)的研究主要集中在表型、染色體畸變、遺傳物質(zhì)多態(tài)性及特定基因序列分析方面，而分子水平的突變特征研究仍相對(duì)薄弱，欠缺全基因組水平大視角、多方位及大樣本量數(shù)據(jù)支持。 

　　近代物理所研究人員依托蘭州重離子研究裝置（HIRFL）淺層治療及生物輻照終端提供的碳離子束，結(jié)合高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)模式植物擬南芥基因組的誘變規(guī)律進(jìn)行研究，獲得新發(fā)現(xiàn)。 

　　研究人員采用200Gy的碳離子束，傳能線密度（LET）為50 keV/μm，輻照誘變擬南芥干種子，成功構(gòu)建突變種子資源庫(kù)。通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)11個(gè)M3代突變材料進(jìn)行全基因組重測(cè)序分析，共檢測(cè)到320個(gè)堿基置換（substitutions）和124個(gè)小的插入缺失（small INDELs），研究結(jié)果表明200Gy的碳離子束（LET: 50 keV/μm）輻射對(duì)擬南芥基因組的突變率為3.37 × 10^-7，為自發(fā)突變的47倍。堿基置換以G:C>A:T 為主，Ti/Tv 為0.99，遠(yuǎn)低于自發(fā)突變中的比值（2.73）。有67.2%的C>T變異發(fā)生在嘧啶二核苷酸處。單堿基INDEL且更傾向于發(fā)生在A 和T 堿基處，且該類型的突變與homopolymer 和polynucleotide repeats 相關(guān)。 

　　該研究成果首次從全基因組層面揭示了碳離子束輻射對(duì)擬南芥的誘變分子頻譜及突變率，進(jìn)一步補(bǔ)充了對(duì)重離子輻射誘變植物的理論認(rèn)知，為重離子束輻射誘變育種提供一定的科學(xué)基礎(chǔ)。 

　　研究成果發(fā)表在Frontiers in Plant Science 8 (1851). doi: 10.3389/fpls.2017.01851. 

　　文章鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2017.01851/full 

　　碳離子束輻射對(duì)擬南芥基因組分子突變頻譜