《世界首次!我科学家成功破译古小麦全基因组—》

  • 来源专题:科技大数据监测服务平台
  • 编译者: zhoujie
  • 发布时间:2019-06-28
  • 世界首次!我科学家成功破译古小麦全基因组. . 在超景深三维显微镜下放大20倍的古小麦。吉林大学教授崔银秋研究团队供图 日前,我国科学家在古代小麦基因组研究领域取得了突破性进展,成功测定并分析了距今约3800年的小麦全基因组序列。这是世界上首次成功破译古代小麦全基因组,该研究提出了普通小麦从青藏高原边缘到长江流域的扩散路线,为理解东西方文化交流以及农业传播提供了跨时间维度上的直接证据。 这项研究由吉林大学教授崔银秋研究团队与东北师范大学教授宫磊研究团队合作完成。据崔银秋介绍,六倍体普通小麦是世界上最重要的粮食作物之一。普通小麦驯化始于大约1万年前近东的新月沃地,然后向西扩散到欧洲,向东扩散到东亚,但小麦进入中国的传播途径仍不清楚。 为探寻传播路径,经过约10年时间的研究,两支团队克服了古植物中DNA含量极低、降解损伤严重,古植物DNA研究对实验环境要求高等困难,从距今3800年的单粒小麦种子中成功提取到其基因组DNA,并利用新一代测序技术,对中国新疆小河和古墓沟墓地出土的7粒古代小麦种子进行了全基因组测序和序列组装。基因组数据分析和形态学观察都证明出土的小麦为六倍体普通小麦,古代小麦与中国西南地区现存的普通小麦地方品种的密切关系。 崔银秋说,青藏高原现代地方品种与古代小麦高度相似的等位基因频率,为小麦向高原传播的西南途径提供了更加直接有力的分子依据。这项研究也提出了普通小麦从青藏高原边缘到长江流域的扩散路线,为中国种植的现存小麦地方品种的栽培起源、扩散和遗传改良提供了重要信息,将对现代小麦育种起到积极促进作用。 相关研究成果已在植物学领域国际权威学术期刊《The Plant Journal》在线发表。

相关报告
  • 《我国率先破译花生栽培种全基因组》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:huangcui
    • 发布时间:2017-12-27
    • 日前,来自福建农林大学的研究人员在国际上首次破译了花生栽培种基因组,成果总体处于国际同类研究领先水平。 花生是世界重要油料作物和第二大植物蛋白来源,中国花生单产、总产和消费量均居于世界首位。花生属有近 80 个物种,却只有一个栽培种,该基因组大、重复序列比例高、组装难度大,全基因组测序一直未能突破,严重影响了花生的基础和应用研究及花生产业的升级。 据课题组负责人庄伟建教授介绍,该团队历时十多年,与武汉未来组生物科技有限公司,山东、广西、河南、广东和中国农科院等花生科学家和台湾成功大学等单位,联合攻克这一世界难题,并通过福建农林大学官网向世界公布了该研究数据和成果(http://peanutgr.fafu.edu.cn)。此举使花生的全基因组选择育种、精准育种等成为可能,大大提高花生遗传改良效率,缩短育种周期,有助于培育更高产、优质、抗病、安全新品种。 专家组认为,花生栽培种全基因组测序的完成,对花生的基础和应用研究将起到极大的推动作用,有助于阐明栽培种花生的起源和进化规律,有助于系统解析生产量、品质、抗性等关键性状形成的分子机理,为推动花生育种取得新的突破提供了强有力的科技支撑。
  • 《我国科学家破译青蒿 “基因密码”》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-04-28
    • 上海交通大学相关人才计划特聘教授唐克轩研究团队历时5年多,完成了青蒿复杂基因组的测序,并完成了多个组织部位的转录组遗传信息发掘,为青蒿乃至菊科植物的基础研究、品种选育打下了基础。相关研究成果近日在线发表于《分子植物》。 据悉,上海交通大学联合西南大学、国家人类基因组南方研究中心等单位对经该研究团队多年选育的高产青蒿素青蒿品种——沪蒿1号进行了全基因组测序、组装、注释及相关分析,测序共产生450 Gb的庞大数据,测序深度达到260倍左右,共组装出了约1.74 Gb基因组总长,预测鉴定出了63226个编码蛋白基因,属于基因数量较多的物种之一。 研究发现,整个基因组中存在大量重复序列(高达61.57%),这可能是整个菊科植物基因组普遍较大且较为复杂的原因,青蒿中还存在许多菊科特有的基因家族及基因。 该研究团队建立了能够高效促进青蒿素合成途径整个代谢流的上、中、下游多基因转化策略,成功培育出了高产青蒿素的代谢工程改良青蒿品种,其青蒿素的含量达到了叶片干重的3.2%左右。 高产青蒿新品种计划在国内和非洲同步推广,研究团队已将部分高产青蒿素的代谢工程品种在马达加斯加进行科研试种。唐克轩表示,希望未来几年该高产青蒿素品种能在非洲大规模种植,大幅提高青蒿素产量及有效降低青蒿种植成本。 该团队发现,青蒿素类化合物与他汀类药物联用,通过不同的作用机制,产生了显着的增效减毒效果。两药联用,可使他汀类药物的使用剂量降低一半,但获得了更大幅度的降脂效果,同时显着降低了他汀类药物的肝毒性,该成果有望在近期开发成为针对他汀不耐受人群的降脂新药。