我国竹藤基因组学取得系列突破性科研成果

  第三项突破性科研成果是全面启动实施全球首个竹藤科研项目——全球竹藤基因组计划。2016年,由国际竹藤中心,深圳华大生命科学研究院等单位共同发起,多个国家相关科研单位或大学共同参与的全球竹藤基因组计划 (GABR)正式发布。本计划分为竹子和棕榈藤两个分计划。整个计划旨在收集全球代表性竹藤样品,从组学角度回答,“竹藤从何而来,如何演化,如何发展”等问题,这也是竹藤生物演化研究中最基础的科学问题。大规模基因组数据的应用使得物种的演化历程得以重现。同时,这是迄今为止对竹藤两物种最大规模的基因组演化历程分析,也是利用比较基因组学揭示生物宏观演化历史的重要一步。整个项目预计将在全球范围内广泛采样,从中将选择测序组装100个竹藤基因组和1000个竹藤转录组。“目前项目已经完成中国大陆地区的400多种竹子采集工作。受益于测序技术的快速发展和组学数据的广泛使用,我们将构建最高可信度竹子/棕榈藤分子演化树,将前所未有地解决对竹子/棕榈藤演化关系的历史争论。”江泽慧如是说。

  记者12月29日从国际竹藤中心召开的竹藤基因组学学术成果发布会上获悉:继2013年发布了首个竹亚科的全基因组——毛竹全基因组数据之后,国际竹藤中心历经5年的不懈努力,在竹藤基因组学方面又取得了一系列突破性科研成果。

  第二项突破性科研成果是发布了最新毛竹高精度基因组数据。2013年国际竹藤中心发布毛竹全基因组数据,标志着中国竹子基因组学研究正式进入全基因组时代。之后,国际竹藤中心承担了对毛竹全基因组数据维护和完善、提高的工作,历经艰苦攻关,已完成并发布了最新毛竹染色体水平的参考基因组。最新版本的毛竹基因组数据主要使用了自主开发的技术和方法,其主要指标全面优于第一版本,特别是一些衡量组装质量的重要指标更是高于第一版本200多倍。相比第一个版本的毛竹基因组数据,最新版本的毛竹基因组数据精度更高,亚博体育对后续实验更具有指导意义。因此,最新毛竹高精度基因组完善、提高和注释工作的完成,标志着国际竹藤中心不仅有能力发布全基因组数据,更有能力持续维护和完善、提高全基因组数据。

  第一项突破性科研成果是首次成功破解了2种棕榈藤全基因组数据。棕榈藤是热带和南亚热带森林宝库中的多用途非木本植物资源,原藤是仅次于木材和竹材的重要林产品,具有重要的生态和经济价值。全球每年藤工业产值约为70亿美元。国际竹藤中心主任江泽慧表示,单叶省藤和黄藤两个染色体水平的全基因组测序工作的完成,也标志着我国棕榈藤生物学基础研究取得了重大突破。

  “这些成果标志着我国竹藤分子生物学研究取得了重大突破,始终处于世界领先水平。特别是首次破译棕榈藤全基因组信息,获得了两个高精度的棕榈藤全基因组数据,成果在权威基因组学杂志《大数据》上发表,填补了棕榈藤植物基因组信息的空白,对下一步深入开展棕榈科植物的功能基因组学、比较基因组学研究具有重大的科学价值,对引领全球棕榈藤未来的基因科技产业开发具有深远的历史意义。”出席发布会的国家林业和草原局副局长彭有冬说。他认为,我国竹藤种类、资源储量、产业发展和科研水平均居国际领先地位,是世界竹藤产业的主要技术研发国。为挖掘调控竹藤植物速生、高强、高韧等重要性状相关功能基因,开展分子育种开辟了新途径。

  以上三个项目在2017-2018年间,分别在线发表在国际权威学术期刊英国牛津出版社《大数据》杂志上。

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