由14國科學家組成的“國際馬鈴薯基因組測序協(xié)作組”9月23日在北京、阿姆斯特丹、倫敦、紐約、利馬等地同時宣布了馬鈴薯基因組序列框架圖的完成。此舉將對馬鈴薯這一重要農(nóng)作物的遺傳改良和育種發(fā)揮巨大推動作用。 這次公布的馬鈴薯基因“藍圖”主要是由中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉所和深圳華大基因研究院組成的中國馬鈴薯基因組測序團隊完成的。據(jù)中國農(nóng)科院副院長、項目發(fā)起人之一屈冬玉介紹,馬鈴薯基因組有12條染色體,8.4億個堿基對。該框架圖覆蓋了95%以上的基因。
馬鈴薯基因組序列的意義在于,將幫助科學家們從分子水平上了解馬鈴薯是如何生長、發(fā)育和繁殖的,從而有助于繼續(xù)提高馬鈴薯品種的產(chǎn)量、品質(zhì)和抗病性。更重要的是,以基因組序列為工具,馬鈴薯育種家將加速新品種的培育,原本需要10至12年的育種過程可以縮短到5年左右。
屈冬玉說,我國是世界最大的馬鈴薯生產(chǎn)國,面積近9000萬畝,總產(chǎn)量約850億公斤。但是,我國馬鈴薯單產(chǎn)水平不到每畝1000公斤,只有先進國家如荷蘭的1/3。馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸是缺乏適合于我國土壤和氣候條件的優(yōu)良品種,目前絕大多數(shù)主栽品種都引自西方國家。參與和主導國際馬鈴薯基因組測序計劃,使我國直接進入了馬鈴薯遺傳育種研究的第一陣營,為培養(yǎng)具有自主知識產(chǎn)權的優(yōu)良品種打下了堅實的基礎。
據(jù)屈冬玉介紹,2006年至2008年底,國際協(xié)作組遇到了基因組高度雜合、物理圖譜質(zhì)量不高、測序成本高等困難。中方首席科學家黃三文博士另辟蹊徑,提出了一套新的策略:以單倍體馬鈴薯為材料來降低基因組分析的復雜度,并采用快捷的全基因組鳥槍法策略和低成本的新一代的DNA測序技術。這一新策略不僅大大提高了研究進程,提前兩年完成了馬鈴薯全基因組的測序,而且促進了中國團隊實現(xiàn)從參與到引領的過程。 |
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