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我校绘制全球最完整甜橙基因组序列图谱 

[ 添加日期:2012-03-22 点击率:7512 评论数:0 条]

    我校园艺学、基因组学、生物信息学科研人员,经过一年多的努力,破解了甜橙基因“密码”,完成了甜橙基因组拼接与注释,获得了较高质量的甜橙基因组。这是中国自主完成的第一个果树作物基因组序列图谱,也是世界上目前最为完整的甜橙全基因组序列图谱。
    此次甜橙基因组测序采用全基因组鸟枪法(WGS)策略,对柑橘团队2010年获得的甜橙双单倍体纯系材料,进行双末端测序,得到数据总量约为200Gp,拼接后的序列覆盖87%的柑橘基因组,获得注释的基因近3万个。通过遗传标记和染色体原位杂交分析,将基因组序列整合到9条染色体。通过比较发现,甜橙和葡萄、草莓的共有基因分别为81%和83%。还发现,甜橙基因组中有51%的基因位点处于杂合状态。
  项目主要完成人包括中国工程院院士、国家柑橘产业体系首席科学家、我校校长邓秀新教授领衔的柑橘团队,学校通过“千人计划”引进的基因组学国际知名战略科学家阮一骏教授,以及陈玲玲等一批生物信息专家等。
    柑橘是世界最重要的果树之一,其栽培面积和产量在所有果树中排名第一。甜橙是世界第一大柑橘类型,产量占全世界柑橘产量的66%左右,且橙汁是世界三大饮料之一。但是,甜橙具有多胚、雄或/和雌不育、遗传背景高度杂合等特点,阻碍了遗传学及育种的发展。完整的基因组信息,作为一个遗传框架,将为柑橘遗传与育种改良提供科学的依据。
  中国是世界上重要的柑橘原生中心,柑橘栽培历史可追溯到4000年前。根据中国农业部公布的数据,2010年中国总产量2645万吨,种植面积为221万公顷,是世界柑橘第一生产大国。中国虽然是柑橘生产的第一大国,但目前栽培的柑橘品80多个品种中,有40%来自国外,而柑橘产量的50%也是由国外品种产生。中国需要在柑橘基因技术的基础研究取得突破,加快品种改良步伐,从而提升产业的核心竞争力。
  邓秀新说,甜橙基因组序列图谱的完成,如同打开了甜橙生命活动的“黑匣子”,破解了甜橙基因“密码”,得到了基因组合的排列顺序和相关特征。对于今后研究中,有意识地锁定甜橙成熟期、色泽、含糖量、产量、抗病性等农艺性状提供了良好的基础,有利于培养出更好、更健康的品种来。
  国际柑橘基因组计划2003年启动,2011年1月释放了克里曼丁橘和甜橙的基因组草图,克里曼丁橘主要栽培在地中海地区,只占世界柑橘产量的不到10%。一直以来,各国科学家期望获得高质量的甜橙基因组图谱。此次甜橙全基因组序列图谱使中国在柑橘基因的基础研究上与国际先进水平接轨。
  甜橙基因组网站(http://citrus.hzau.edu.cn/)21日已经上网,面向国内的专家学者,为学术研究提供免费数据分析。


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