9月23日,,由14國(guó)科學(xué)家組成的“國(guó)際馬鈴薯基因組測(cè)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(shí)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(guó)參與單位主要來(lái)自中國(guó)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(guó)際馬鈴薯基因組測(cè)序協(xié)作組,,2006年正式成立并開始工作,。中國(guó)農(nóng)科院副院長(zhǎng),、馬鈴薯專業(yè)委員會(huì)主任委員屈冬玉博士是項(xiàng)目發(fā)起人之一。他通過(guò)引進(jìn)人才和橫向聯(lián)合組建了中國(guó)馬鈴薯基因組測(cè)序團(tuán)隊(duì),。
2006-2008年底,,國(guó)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(cè)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(lái)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(cè)序技術(shù)。這一策略的改變不僅大大提高了整個(gè)聯(lián)盟的進(jìn)程,,提前兩年完成了馬鈴薯全基因組的測(cè)序,,而且促進(jìn)了中國(guó)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)從參與到主導(dǎo)的過(guò)程。在今年六月愛爾蘭召開的協(xié)助組會(huì)議上,,各國(guó)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(cè)序中,。目前圍繞基因組序列的轉(zhuǎn)錄組測(cè)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(gè)堿基對(duì),。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(cè)序技術(shù)平臺(tái)和新的基因組拼接軟件在項(xiàng)目中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。新技術(shù)使基因組測(cè)序的成本和時(shí)間都減低為原來(lái)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(zhǎng),、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(guò)程可以縮短到5年左右。出席北京新聞發(fā)布會(huì)的有關(guān)專家表示,,“藍(lán)圖”繪制完成,,對(duì)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(dòng)作用。
馬鈴薯對(duì)我國(guó)糧食安全的作用越來(lái)越重要。我國(guó)是世界最大的馬鈴薯生產(chǎn)國(guó),,目前面積已經(jīng)接近9000萬(wàn)畝,,總產(chǎn)量約850億公斤。然而我國(guó)馬鈴薯單產(chǎn)水平不到每畝1000公斤,,只有先進(jìn)國(guó)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(guó)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(guó)家,。本項(xiàng)工作使得我國(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
本項(xiàng)目獲得了多個(gè)部委和單位的支持,??萍疾俊⒇?cái)政部,、農(nóng)業(yè)部和國(guó)家自然科學(xué)基金委提供了立項(xiàng)和經(jīng)費(fèi)支持,。中國(guó)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)