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由我国科学家发起和主导的国际黄瓜基因组研究取得重大突破

时间:2009-12-08 来源:  作者:

  11月2日,本网记者从中国农业科学院举行的新闻发布会上获悉,由我国科学家发起和主导的国际黄瓜基因组计划研究取得重大突破,通过采用新一代测序技术,自主开发了一套全新序列拼接软件,成功的以较低成本绘制出了黄瓜基因组精细图,并于11月1日在《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上发表了世界第一个蔬菜作物基因组测序和分析的重要论文。

  据中国农业科学院蔬菜花卉研究所生物技术室功能基因课题组组长、国际黄瓜基因组计划首席科学家黄三文介绍,通过研究,在黄瓜基因组中共发现了 26682个基因,并创建了包含1800个分子标记的高密度遗传图谱,把基因组的20000多个基因定位在染色体上,这为重要经济性状基因的克隆带来了极大的便利;还发现了与黄瓜产量、品质、抗病性等重要农艺性状相关的候选基因300多个,已克隆了与产量相关的性别决定基因、苦味基因和抗黑星病基因,为重要性状的分子育种提供了快捷准确的工具。

  黄三文告诉记者,黄瓜基因组研究表明,在基因区域,黄瓜和甜瓜有95%的相似性,和西瓜也有超过90%的相似性,黄瓜7条染色体中的5条是由甜瓜的12条染色体中的10条两两融合而成,这一发现解决了葫芦科染色体进化上一个多年未解的难题。研究还发现,植物的维管束系统相当与人体的血管,是植物营养运输和长距离信号传导的主要通道,而黄瓜是维管束研究的模式系统。通过黄瓜基因组研究,首次揭示了800个与维管束功能相关的基因,并且发现它们所在的基因家族在低等植物向高等植物进化的过程中得到了扩增。

  中国农业科学院蔬菜花卉研究所所长杜永臣对记者说,园艺产业是我国农业的支柱产业,总产值超过9000亿元,吸纳了约1.5亿农村劳动力。此次国际黄瓜基因组计划研究取得的重大突破性成果将对黄瓜和其它瓜类作物的遗传改良、基础生物学研究、以及对植物维管束系统的功能和进化研究发挥重要推动作用,同时也将对加强我国园艺作物基础研究,推动园艺产业从数量扩张型向质量提高型转变发挥积极作用。

  据杜永臣透露,国际黄瓜基因组计划在基因组测序完成的基础上将进入下一阶段,系统研究黄瓜种质资源的遗传多样性和黄瓜基因表达及调控的特性,将克隆主要的经济性状基因,开发廉价快捷的分子育种工具,推动基因组的研究成果直接应用到优良新品种的培育上。

  据悉,国际黄瓜基因组计划是由中国农业科学院蔬菜花卉研究所自筹1200万元,于2007年初发起并组织,深圳华大基因研究院承担了基因组测序和组装等技术工作,参与单位有中国农大、北京师大、美国康乃尔大学、威斯康星大学和加州大学戴维斯分校、荷兰瓦赫宁根大学以及澳大利亚多态性芯片技术中心。此计划的实施还得到了农业部的高度重视,“948”项目给予了连续3年支持;科技部、财政部、国家自然科学基金委也提供了经费和条件支持。

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