科技

科技

西藏成功繪制出全球首個(gè)青稞基因組圖譜

西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院與華大科技率先在世界上完成青稞基因組圖譜的繪制。該項(xiàng)科研成果將為深入揭示西藏青稞起源、馴化及栽培選育過(guò)程等提供堅(jiān)實(shí)的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。

青稞，在藏語(yǔ)中稱為“乃”，在分類學(xué)上是一種裸大麥。青稞在青藏高原經(jīng)過(guò)3500～4000年的馴化栽培，已經(jīng)適應(yīng)高原極端氣候。西藏是全球唯一大規(guī)模集中種植青稞的地區(qū)，同時(shí)也是青稞的馴化和多樣化品種栽培中心。

基于青稞的重要性和豐富的種質(zhì)資源，2012年西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院與全球知名的基因組學(xué)研究機(jī)構(gòu)——華大科技，共同啟動(dòng)了青稞全基因組圖譜及重測(cè)序合作項(xiàng)目。

研究人員經(jīng)過(guò)兩年多的科研攻關(guān)，目前，青稞基因組圖譜已繪制完成。據(jù)介紹，用于基因組圖譜構(gòu)建的青稞品種是西藏古老的地方品種“拉薩鉤芒”。研究顯示：青稞基因組大小估算為4.5Gbp，組裝基因組大小3.89Gbp，共包含39197個(gè)蛋白編碼基因。

由于青稞基因組重復(fù)含量很高，達(dá)到80%以上，為了達(dá)到理想的組裝效果，研究人員進(jìn)行了高測(cè)序深度的全基因組測(cè)序。此外，研究人員通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，研究基因擴(kuò)張情況，從比較基因組方向進(jìn)一步解析青稞的生物學(xué)特質(zhì)。

此項(xiàng)研究的首席專家——西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院副院長(zhǎng)、研究員尼瑪扎西說(shuō)：“成功繪制青稞基因組圖譜，并完成解析，這在世界上還是首次。這項(xiàng)研究對(duì)中國(guó)的青稞產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大，借助它將有望培育出比青稞新品種‘藏青2000’更為優(yōu)異的青稞品種，從而進(jìn)一步提升青稞的產(chǎn)量?！?/p>

青稞是藏族群眾的主食，種植面積占西藏糧食作物的70%。近年來(lái)，西藏不斷加大青稞育種研究，2013年西藏示范推廣播種0.71萬(wàn)公頃青稞新品種“藏青2000”，有效助推了青稞產(chǎn)量的增長(zhǎng)，全年青稞產(chǎn)量達(dá)66萬(wàn)多噸，創(chuàng)近十年新高。 （新華網(wǎng)）

我國(guó)科學(xué)家破譯芝麻遺傳密碼

近日，由中國(guó)農(nóng)科院油料所牽頭開(kāi)展的芝麻基因組破譯工作已順利完成。此項(xiàng)研究分析了芝麻油脂以及芝麻素的合成機(jī)制，相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在國(guó)際著名刊物《Genome Biology》上。芝麻基因組測(cè)序與分析的完成，對(duì)植物進(jìn)化和比較生物學(xué)研究，具有重要意義。

張秀榮研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)流式細(xì)胞儀檢測(cè)和測(cè)序分析表明，芝麻基因組大小約337-357Mb。芝麻約含有27148個(gè)基因，其中84%的基因得到注釋。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，芝麻油脂合成基因雖然總數(shù)較少，但與油脂分子轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的基因LTP1較大豆等顯著擴(kuò)張，達(dá)34個(gè)，其中29個(gè)呈串聯(lián)重復(fù)的形式分布在4個(gè)基因簇，這些基因90%具有種子表達(dá)活性。同時(shí)，與油脂降解有關(guān)的基因LOX和LAH卻顯著收縮。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，芝麻含油量的差異主要產(chǎn)生于籽粒發(fā)育早期（十天左右）基因表達(dá)的差異，在芝麻三酰甘油合成的最后一步中，PDAT 途徑的差異，對(duì)芝麻含油量高低的形成具有影響。

此前，普遍認(rèn)為含TIR結(jié)構(gòu)的NBS抗病基因在雙子葉植物中。但張秀榮團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，在芝麻基因組中TIR結(jié)構(gòu)卻完全丟失，這是在全基因組水平發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)完全缺失TIR結(jié)構(gòu)的物種，為研究植物抗病基因進(jìn)化提供了新的范例。 （光明網(wǎng)）

我國(guó)抗除草劑轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲突破

草甘膦能有效控制危害最嚴(yán)重78種雜草中的76種，占據(jù)著農(nóng)藥銷售榜的首位?？茖W(xué)家夢(mèng)想將抗草甘膦基因?qū)胱魑镏?，獲得抗草甘膦的轉(zhuǎn)基因作物。

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所研究小組與北京大學(xué)等研究單位密切合作，獲得了結(jié)構(gòu)新穎、功能明確、草甘膦抗性顯著的合成酶基因并轉(zhuǎn)入玉米。研究小組委托中國(guó)農(nóng)科院植保所和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品安全檢測(cè)中心，對(duì)進(jìn)入生產(chǎn)性試驗(yàn)的抗草甘膦轉(zhuǎn)基因玉米的環(huán)境安全和食品安全分別進(jìn)行試驗(yàn)。如能獲得生物安全評(píng)價(jià)的安全證書和品種審定并實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)，將有利于打破跨國(guó)公司在抗除草劑轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)上的壟斷。

（京郊日?qǐng)?bào)）