9月23日,,由14國科學(xué)家組成的“國際馬鈴薯基因組測序協(xié)作組”分別在北京,、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。此次公布的馬鈴薯基因“藍(lán)圖”繪制工作的中國參與單位主要來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉所和深圳華大基因研究院,。
早在2004年,,由荷蘭瓦赫寧根大學(xué)發(fā)起和籌劃國際馬鈴薯基因組測序協(xié)作組,2006年正式成立并開始工作,。中國農(nóng)科院副院長,、馬鈴薯專業(yè)委員會主任委員屈冬玉博士是項目發(fā)起人之一。他通過引進(jìn)人才和橫向聯(lián)合組建了中國馬鈴薯基因組測序團隊,。
2006-2008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,、測序成本高等難以克服的困難,。在這種情況下,,中方首席科學(xué)家黃三文博士另辟蹊徑,,提出了一套創(chuàng)新性的策略:以單倍體馬鈴薯為材料來降低基因組分析的復(fù)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(shù)。這一策略的改變不僅大大提高了整個聯(lián)盟的進(jìn)程,,提前兩年完成了馬鈴薯全基因組的測序,,而且促進(jìn)了中國團隊實現(xiàn)從參與到主導(dǎo)的過程。在今年六月愛爾蘭召開的協(xié)助組會議上,,各國成員決定在近期內(nèi)將所有資源都投入到中方發(fā)起的單倍體測序中,。目前圍繞基因組序列的轉(zhuǎn)錄組測序、基因注釋,、比較基因組分析等工作正在緊張有序的進(jìn)行,。
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,。深圳華大基因研究院的新一代DNA測序技術(shù)平臺和新的基因組拼接軟件在項目中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。新技術(shù)使基因組測序的成本和時間都減低為原來的十分之一,。
馬鈴薯是世界上第三大糧食作物,,也是最重要的蔬菜作物?;蚪M序列將幫助科學(xué)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10-12年的育種過程可以縮短到5年左右。出席北京新聞發(fā)布會的有關(guān)專家表示,,“藍(lán)圖”繪制完成,,對于馬鈴薯這一重要農(nóng)作物的遺傳改良和育種將發(fā)揮巨大的推動作用。
馬鈴薯對我國糧食安全的作用越來越重要,。我國是世界最大的馬鈴薯生產(chǎn)國,,目前面積已經(jīng)接近9000萬畝,總產(chǎn)量約850億公斤,。然而我國馬鈴薯單產(chǎn)水平不到每畝1000公斤,,只有先進(jìn)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,。本項工作使得我國直接進(jìn)入了馬鈴薯遺傳育種研究的第一方陣,這為培養(yǎng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種打下了堅實的基礎(chǔ),。
本項目獲得了多個部委和單位的支持,。科技部、財政部,、農(nóng)業(yè)部和國家自然科學(xué)基金委提供了立項和經(jīng)費支持,。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院和深圳市政府提供了條件建設(shè)支持。(生物谷Bioon.com)