2010年11月14日,，香港中文大學(xué),、華大基因研究院,、農(nóng)業(yè)部,、中國科學(xué)院等單位合作的"大豆回家"項(xiàng)目，在大豆基因組研究取得重大突破,。研究成果"31個(gè)大豆基因組重測序揭示遺傳多樣性和進(jìn)化選擇模式"在國際著名雜志《自然-遺傳學(xué)》上在線發(fā)表,。該研究首次對野生大豆和栽培大豆全基因組進(jìn)行了大規(guī)模遺傳多態(tài)性分析，為全球大豆的遺傳學(xué)研究提供了非常有價(jià)值的資源,，意義重大,，影響深遠(yuǎn)，為大豆種質(zhì)資源保護(hù)和分子育種帶來新的科學(xué)啟示,。
研究人員運(yùn)用新一代測序技術(shù)對17株野生大豆和14株栽培大豆進(jìn)行了全基因組重測序,，利用SOAP軟件v2.18比對到大豆的參考基因組上，總共發(fā)現(xiàn)了630多萬個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)（SNPs）,，建立了高密度的分子標(biāo)記圖譜,。同時(shí)通過SOAPdenovo軟件分別對野生大豆和栽培大豆進(jìn)行組裝，從而鑒定出了18多萬個(gè)兩種大豆中獲得和缺失變異（PAVs）,，得到了在栽培大豆中獲得以及丟失的基因,。此研究還發(fā)現(xiàn)了大豆基因組不同于其它作物植物的兩個(gè)顯著特點(diǎn)：存在較高程度的基因連鎖不平衡和較高比例的單核苷酸非同義替換/同義替換比例，這提示在大豆育種方面,，分子標(biāo)記育種比基因圖位克隆可能會擁有更多的優(yōu)勢,。這些發(fā)現(xiàn)為大豆的遺傳學(xué)研究以及分子育種提供了重要的多態(tài)性標(biāo)記，同時(shí)也補(bǔ)充了大豆的基因集,，為大豆基因組的進(jìn)一步研究提供了大量的寶貴數(shù)據(jù),。
研究人員發(fā)現(xiàn)，與栽培大豆相比,，野生大豆有著更高水平的遺傳多樣性,，這表明人類的選擇對栽培大豆的遺傳多樣性產(chǎn)生了很大的影響，導(dǎo)致了狹窄的生物多樣性,，對可持續(xù)種植帶來負(fù)面影響,。而對野生大豆的分析表明，隨著野生大豆生存環(huán)境的減少,，野生大豆的有效群體大小在減少,，這表明了野生種質(zhì)資源保存的重要性和緊迫性,。此外，研究人員還報(bào)道了大豆基因組中基因連鎖不平衡位點(diǎn)及分布,，鑒定了20多萬個(gè)標(biāo)簽SNPs,，這些工作將有利于數(shù)量性狀位點(diǎn)分析及相關(guān)研究。該項(xiàng)研究第一次為大豆基因組學(xué)研究提供了全面的重測序數(shù)據(jù),，對未來的大豆群體遺傳學(xué)研究,，分子標(biāo)記育種，新基因的發(fā)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。
大豆是中國和亞洲地區(qū)的重要傳統(tǒng)作物,，蘊(yùn)含豐富營養(yǎng)價(jià)值，是提供食糧和飼料的重要經(jīng)濟(jì)作物,，大豆亦是一種對環(huán)境十分友善的作物,，每年以每公頃一百公斤的效率把大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化到土壤之中，令植物可以吸收,，適合應(yīng)用在輪作,、連作和套作等可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)模式中。雖然大豆起源于中國,，但國內(nèi)的大豆生產(chǎn)只及需求的三分之一,，令中國成為全球最大的大豆入口國，每年耗資數(shù)十億美元購買大豆,，入口總額為全球大豆總出口量的一半,。由于中國及世界的優(yōu)質(zhì)農(nóng)耕地面積及淡水資源不斷萎縮，令大豆等作物的產(chǎn)量難以滿足全球人口上升而日益增加的需求,，有效利用邊緣土地作種植用途成為優(yōu)先課題,。
香港中文大學(xué)的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Lam Hon-Ming林漢明博士相信這項(xiàng)研究所產(chǎn)生的大量基因組數(shù)據(jù)可以促進(jìn)日后的大豆研究，同時(shí)亦為大豆育種提供重要信息,。這是首次全由中國科學(xué)家在大豆的故鄉(xiāng)----中國完成的一項(xiàng)大型大豆基因組課題,，突破了先進(jìn)國家在大豆高端研究的壟斷，亦是大陸和香港之間的緊密合作獲得顯著科研突破的典范,。同時(shí),，此項(xiàng)科學(xué)研究在中港科研合作史上也具有新的里程碑意義。香港中文大學(xué)與華大基因研究院的科研工作者將作物科學(xué),、分子生物學(xué)與新一代測序技術(shù)相結(jié)合,，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，研究成果將會進(jìn)一步深化大豆的科學(xué)研究與應(yīng)有開發(fā),，最終為中國乃至全世界的農(nóng)業(yè)做出貢獻(xiàn),。（生物谷Bioon.com）
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PNAS：決定大豆生長的基因Dt1
Nature：大豆基因組測序成功
個(gè)人基因組測序服務(wù)收費(fèi)將大幅降價(jià)
生物谷推薦英文摘要：
Nature Genetics doi:10.1038/ng.715
Resequencing of 31 wild and cultivated soybean genomes identifies patterns of genetic diversity and selection
Hon-Ming Lam1,6, Xun Xu2,3,6, Xin Liu1,2,6, Wenbin Chen2,6, Guohua Yang2,6, Fuk-Ling Wong1, Man-Wah Li1, Weiming He2, Nan Qin2, Bo Wang2, Jun Li2, Min Jian2, Jian Wang2, Guihua Shao1,4, Jun Wang2,5, Samuel Sai-Ming Sun1 & Gengyun Zhang2,3
We report a large-scale analysis of the patterns of genome-wide genetic variation in soybeans. We re-sequenced a total of 17 wild and 14 cultivated soybean genomes to an average of approximately ×5 depth and >90% coverage using the Illumina Genome Analyzer II platform. We compared the patterns of genetic variation between wild and cultivated soybeans and identified higher allelic diversity in wild soybeans. We identified a high level of linkage disequilibrium in the soybean genome, suggesting that marker-assisted breeding of soybean will be less challenging than map-based cloning. We report linkage disequilibrium block location and distribution, and we identified a set of 205,614 tag SNPs that may be useful for QTL mapping and association studies. The data here provide a valuable resource for the analysis of wild soybeans and to facilitate future breeding and quantitative trait analysis.
