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《自然—遗传学》:我国科学家绘制出黄瓜基因组精细图

来源:www.timetimetime.net 时间:2020-01-16 编辑:处世
资料来源:中国农业科学院发布日期:2009年

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《自然—遗传学》:中国科学家绘制黄瓜基因组精细地图

《自然—遗传学》(自然遗传学)杂志在线发表了世界上第一篇关于蔬菜作物基因组测序和分析的重要论文。这是中国科学家发起和领导的国际黄瓜基因组计划第一阶段取得的重大成就。它将在促进黄瓜等瓜类作物的遗传改良、基础生物学研究、植物维管束系统的功能和进化研究等方面发挥重要作用。黄瓜基因组论文是迄今为止《自然—遗传学》发表的少数植物学论文之一。

国际黄瓜基因组计划由中国农业科学院蔬菜花卉研究所于2007年初发起组织,深圳华大基因研究所承担基因组测序和组装技术工作。参与组织包括中国农业大学、北京师范大学、康奈尔大学、威斯康星大学和加州大学戴维斯分校、荷兰瓦赫宁大学和澳大利亚多态性芯片技术中心。这是我国发起的第一个多边合作的大规模植物基因组计划。

黄瓜基因组有大约3.5亿个碱基对。该项目采用新一代测序技术,自主开发了一套全新的序列拼接软件,成功地以低成本绘制了黄瓜基因组的精细图谱。这种测序策略已经成为其他植物基因组测序的模型。

黄瓜基因组中共发现26,682个基因。该项目创建了包含1800个分子标记的高密度遗传图谱,将基因组中的多个基因定位在染色体上,为重要经济性状基因的克隆带来了极大的便利。目前,已发现300多个与黄瓜产量、品质和抗病性等重要农艺性状相关的候选基因,并克隆了与产量相关的性别决定基因(与上海交通大学合作)、苦味基因和黑斑病抗性基因,为这些重要性状的分子育种提供了快速准确的工具。

黄瓜有7条染色体,而甜瓜有12条染色体。本研究表明,黄瓜7条染色体中的5条与甜瓜12条染色体中的10条融合。这一发现解决了葫芦科染色体进化多年未解决的问题。在基因区,黄瓜和甜瓜有95%的相似性,西瓜也有90%以上的相似性。中国瓜类作物种植面积超过4000万亩。黄瓜基因组序列将促进所有甜瓜作物的生物学研究和遗传育种。

植物的维管束系统相当于人体的血管,是植物营养运输和远距离信号传输的主要通道。黄瓜是维管束研究的模型系统。黄瓜基因组研究首次揭示了800个与维管束功能相关的基因,发现它们的基因家族在低等植物向高等植物进化的过程中不断扩展。

在基因组测序完成的基础上,国际黄瓜基因组计划将进入下一阶段。系统研究黄瓜种质资源的遗传多样性和黄瓜基因表达调控特点,克隆主要经济性状基因,开发廉价快速的分子育种工具,促进基因组研究成果直接应用于优良新品种的培育。

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《自然—遗传学》 Published Abstracts of Papers(English)

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