中国科学家破译牡丹基因组 “定制化牡丹”成可能

  大公网9月26日讯(记者 冯雷)26日,河南省洛阳市政府、深圳华大基因联合对外发布,他们在世界上首次破译牡丹基因组,在国际植物基因组研究上填补了芍药科植物基因组的空白,使这个来源于中国的花卉品种在世界基因研究领域完美亮相,在牡丹研究方面具有里程碑意义。

洛阳良好的牡丹产业基础

  “洛阳牡丹甲天下”。洛阳是内地牡丹的研究和栽培中心,有着悠久的牡丹种植历史、丰富的牡丹种质资源和良好的牡丹产业基础,开展并应用基因研究。2014年12月,洛阳市政府、深圳华大基因签署协议,共同开展洛阳牡丹基因组学研究,包括洛阳牡丹基因组测序和牡丹遗传多样性、洛阳牡丹分子育种研究,而最重要、最基础和最核心的任务是牡丹基因组测序研究。

  据介绍,牡丹基因组极其复杂,达12.5GB(约是人类基因组的4.5倍)。华大基因和洛阳农林科学院经过近三年的协作攻关,动用包括国家银河超算在内的各种科研资源,应用世界最先进的第三代测序技术,先后完成了2.67TB二代高通量数据,1.49TB的第三代测序数据采集,结合759GB约58×的Hi-C数据组装,在世界上首次破译了牡丹基因组。

  牡丹基因组的破译首次完成了牡丹基因组精细图的绘制,使“数字化牡丹”精彩呈现。完成牡丹基因组组装大小12.25GB,拼接片段Contigs N50=128KB,基因组完整度98%,双端比对率98.8%,锚定染色体85%的基因组精细图谱,实现了超大基因组三代测序技术的完美组装。

  牡丹基因组的破译首次注释65898个牡丹基因,使“定制化牡丹”成为可能。获取了包含牡丹花形、花色控制基因及与牡丹籽油合成相关的基因,为精准化牡丹分子育种提供了技术支撑。

  此外,牡丹基因组的破译首次构建了牡丹基因组及表型数据库,使“信息化牡丹”触手可及。依托研究成果建设了牡丹基因组数据库,涵盖1000余份牡丹品种资源,从基因视野对牡丹进行分类、甄别,实现大数据查询应用。

  业内人士认为,基于此项研究成果,我们不仅可以更加科学地做好牡丹品种资源的溯源、保护工作,还可以实现牡丹精准定向分子育种,并可以加快牡丹产业化发展。


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责任编辑:胡明明 DN009

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