馬鈴薯基因組序列框架圖全球發布

中國科學家的創新性思路助推測序工作提前完成

　　9月23日，由14國科學家組成的“國際馬鈴薯基因組測序協作組”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“藍圖”繪制工作的中國參與單位主要來自中國農業科學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發起和籌劃國際馬鈴薯基因組測序協作組，2006年正式成立并開始工作。中國農科院副院長、馬鈴薯專業委員會主任委員屈冬玉博士是項目發起人之一。他通過引進人才和橫向聯合組建了中國馬鈴薯基因組測序團隊。

　　2006-2008年底，國際協作組遇到了基因組高度雜合、物理圖譜質量不高、測序成本高等難以克服的困難。在這種情況下，中方首席科學家黃三文博士另辟蹊徑，提出了一套創新性的策略：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。這一策略的改變不僅大大提高了整個聯盟的進程，提前兩年完成了馬鈴薯全基因組的測序，而且促進了中國團隊實現從參與到主導的過程。在今年六月愛爾蘭召開的協助組會議上，各國成員決定在近期內將所有資源都投入到中方發起的單倍體測序中。目前圍繞基因組序列的轉錄組測序、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測序技術平臺和新的基因組拼接軟件在項目中發揮了關鍵的作用。新技術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。基因組序列將幫助科學家們從分子水平上了解馬鈴薯是如何生長、發育和繁殖的，從而有助于繼續提高馬鈴薯品種的產量、品質和抗病性。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。出席北京新聞發布會的有關專家表示，“藍圖”繪制完成，對于馬鈴薯這一重要農作物的遺傳改良和育種將發揮巨大的推動作用。

　　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國，目前面積已經接近9000萬畝，總產量約850億公斤。然而我國馬鈴薯單產水平不到每畝1000公斤，只有先進國家如荷蘭的1/3。馬鈴薯產業發展的瓶頸是缺乏適合于我國土壤和氣候條件的優良品種，目前絕大多數主栽品種都引自西方國家。本項工作使得我國直接進入了馬鈴薯遺傳育種研究的第一方陣，這為培養具有自主知識產權的優良品種打下了堅實的基礎。

　　本項目獲得了多個部委和單位的支持。科技部、財政部、農業部和國家自然科學基金委提供了立項和經費支持。中國農業科學院和深圳市政府提供了條件建設支持。

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