科学家完成谷子基因组测序

    本报深圳5月14日电(记者易运文)记者今天从深圳华大基因研究院获悉:由深圳华大基因研究院和张家口市农业科学院等单位合作完成的谷子基因组研究成果今天在国际著名杂志《自然—生物技术》(Nature Biotechnology)上在线发表。在研究中,科研人员成功构建了谷子全基因组序列图谱,为揭示谷子抗旱节水、丰产、耐瘠和高光合作用效率等生理机制的研究提供了新的途径,并为高产优质、抗逆谷子新品种的培育奠定了基础。

    在研究中,来自华大基因的科研人员通过新一代测序技术对一个来自中国北方的谷子品系(zhang gu)进行了全基因组测序和组装,并获得了谷子的全基因组序列图谱(组装得到的基因组大小约为423Mb,N50达到了1.0Mb)。通过基因组注释和分析发现,谷子基因组中的重复序列约占整个基因组的46%,大约含有38801个蛋白质编码基因。

    为了构建遗传图谱,研究人员对另一谷子品系A2进行了重测序(10X基因组)。研究人员利用两个亲本(zhang gu和A2)的F2代群体,绘制了高密度的遗传图谱。该遗传图谱不仅辅助了基因组的组装,同时为谷子性状研究奠定了基础。例如,通过将谷子的基因组序列、遗传图谱及其后代表型等信息相结合,研究人员准确地找到了谷子中与抗稀禾定(一种除草剂)性状相关的基因,印证了之前研究表明的一个单核苷酸突变位点(SNP)可能是导致植株对稀禾定敏感性发生改变的结论。

    在全球气候剧烈变化、耕地资源不断减少、水资源日益短缺的情况下,大力培育和推广优良谷子品种将有助于提高土地利用率,节约灌溉用水,增加粮食产量,合理膳食结构,改善人民健康。华大基因研究院副院长张耕耘表示:“谷子全基因组序列图谱的完成是进行禾本科比较基因组学研究和功能基因挖掘的重要进展。此外,谷子基因组数据为谷子的生物学研究和新品种选育提供了全新的支撑平台。”