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中国科学家成功破译牡丹基因组 三项成果在世界领先
中国园艺信息网  2017-09-27 09:13:46   来源:大河报   【

  9月26日举行的洛阳牡丹基因组测序成果新闻发布会上介绍,中国科学家成功破译牡丹基因组,填补了芍药科植物基因组研究空白。这也是世界上首次成功破译牡丹基因组,这次破译有三项成果在世界领先。
  有着“千年帝都、牡丹花城”美誉的洛阳一直是国内牡丹的研究和栽培中心,有着悠久的牡丹种植历史、丰富的牡丹种质资源和良好的牡丹产业基础。为实现牡丹科研上的根源性创新,解决牡丹育种周期长、效率低等技术难题,2014年12月,洛阳市政府、深圳华大基因签署协议,共同开展洛阳牡丹基因组学研究,主要任务是开展洛阳牡丹基因组测序和牡丹遗传多样性、洛阳牡丹分子育种研究。其中最重要、最基础和最核心的任务是牡丹基因组测序研究。
  据了解,牡丹基因组极其复杂,达12.5 GB (约是人类基因组的4.5倍)。在华大基因和洛阳农林科学院双方的共同努力下,经过近三年的协作攻关,动用了包括国家银河超算在内的各种科研资源,应用世界最先进的第三代测序技术,先后完成了2.67 TB二代高通量数据,1.49 TB的第三代测序数据采集,结合759 GB约58 的Hi-C数据组装,在世界上首次破译了牡丹基因组。
  牡丹基因组的破译,在国际植物基因组研究上填补了芍药科植物基因组的空白,使这个来源于中国的花卉品种在世界基因研究领域完美亮相,在牡丹研究方面具有里程碑意义。总结此项研究成果,此次破译取得了三项世界领先。
  首次完成了牡丹基因组精细图的绘制,使“数字化牡丹”精彩呈现。完成牡丹基因组组装大小12.25 GB,拼接片段Contigs N50 = 128KB,基因组完整度98%,双端比对率98.8%,锚定染色体85%的基因组精细图谱,实现了超大基因组三代测序技术的完美组装。
  首次注释了65898个牡丹基因,使“定制化牡丹”成为可能。获取了包含牡丹花形、花色控制基因及与牡丹籽油合成相关的基因,为精准化牡丹分子育种提供了技术支撑。
  首次构建了牡丹基因组及表型数据库,使“信息化牡丹”触手可及。依托研究成果建设了牡丹基因组数据库,涵盖1000余份牡丹品种资源,从基因视野对牡丹进行分类、甄别,实现大数据查询应用。
  基于此项研究成果,可以更加科学地做好牡丹品种资源的溯源、保护工作,利用基因研究成果;可以对全球牡丹资源在分子水平上加以甄别、归纳和整理,去伪存真,保证牡丹品种资源的准确性、科学性和一致性。同时,对部分频临灭绝的珍奇牡丹资源进行异地活体保护和DNA资源保护,使洛阳成为全球牡丹品种资源类型最全、品种数量最多的资源保育中心;可以实现牡丹精准定向分子育种。通过基因组辅助技术,可以大大加快洛阳在观赏牡丹、油用牡丹、鲜切花牡丹、药用牡丹等方面的新品种培育速度,使洛阳成为全球牡丹品种培育中心、技术研发中心;可以加快牡丹产业化发展。通过大力开展牡丹基因组应用研究,全面推进洛阳牡丹生产的标准化、规模化发展,使洛阳成为全球牡丹产业发展中心。

作者:大河报    来源:大河报     编辑:xwbj4    讨论:[农业论坛]
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