中國(guó)木材網(wǎng)訊 毛竹基因組序列測(cè)序工作全面完成，填補(bǔ)了世界竹類植物基因組學(xué)研究空白，開創(chuàng)了我國(guó)林木基因組學(xué)研究先河。2月25日，在北京舉行的“毛竹基因組測(cè)序研究”項(xiàng)目成果新聞發(fā)布會(huì)發(fā)布了這一消息。

圖：毛竹

    “毛竹基因組測(cè)序研究”項(xiàng)目由國(guó)際竹藤中心、中國(guó)林科院林業(yè)研究所和中國(guó)科學(xué)院國(guó)家基因研究中心等科研單位的科學(xué)家共同組織開展，江澤慧教授主持。項(xiàng)目組從2008年開始相關(guān)研究工作，采用第二代高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)毛竹進(jìn)行全基因組隨機(jī)測(cè)序，獲得了相當(dāng)于毛竹基因組150倍覆蓋率的原始序列，組裝出高質(zhì)量的序列草圖。2月24日，“毛竹基因組序列草圖”在世界權(quán)威生物學(xué)雜志——《自然·遺傳學(xué)》上在線發(fā)表，這標(biāo)志“毛竹基因組測(cè)序研究”項(xiàng)目圓滿完成。

    毛竹基因組包含超過20億個(gè)堿基對(duì)，是水稻的4.5倍，是高粱的3倍，與玉米相當(dāng)。鑒于毛竹基因組內(nèi)含有高比例和大片段的重復(fù)序列，項(xiàng)目組科學(xué)家們對(duì)序列的組裝方法進(jìn)行了大膽改進(jìn)，經(jīng)過幾十次嘗試，終于組裝出覆蓋基因組95%以上區(qū)域的高質(zhì)量序列草圖，揭示了60%的毛竹基因組為重復(fù)序列所覆蓋。這是目前世界上完全使用第二代測(cè)序方法測(cè)定的、結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的高等植物基因組之一，序列組裝的難度甚至超過了用同樣方法測(cè)定的高等動(dòng)物基因組。與此同時(shí)，科學(xué)家們還對(duì)毛竹主要組織進(jìn)行了深度的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，獲得了大量基因表達(dá)信息，結(jié)合先期已經(jīng)發(fā)表的一萬多條全長(zhǎng)cDNA序列，注釋出近3.2萬個(gè)高度可靠的毛竹基因，約占毛竹基因總數(shù)的90%。由此建立的基因表達(dá)譜，覆蓋了毛竹大部分的自然生長(zhǎng)階段，其中包括了非常少見的毛竹開花時(shí)期的基因表達(dá)數(shù)據(jù)，成為今后基因功能研究的重要基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。

    國(guó)際竹藤中心主任江澤慧，國(guó)家林業(yè)局副局長(zhǎng)孫扎根，科技部副部長(zhǎng)王偉中，農(nóng)業(yè)部副部長(zhǎng)、中國(guó)農(nóng)科院院長(zhǎng)李家洋出席發(fā)布會(huì)并講話。中國(guó)林科院、國(guó)際竹藤中心首席科學(xué)家彭鎮(zhèn)華介紹了“毛竹基因組測(cè)序研究”項(xiàng)目科研成果。

    孫扎根說，我國(guó)是竹類植物資源大國(guó)，栽培和利用歷史悠久。現(xiàn)有竹子種類、竹林面積、竹產(chǎn)品產(chǎn)量均位居世界首位。近年來，經(jīng)過不懈努力，竹產(chǎn)業(yè)已成為許多地方壯大區(qū)域經(jīng)濟(jì)和促進(jìn)農(nóng)民就業(yè)增收的重要途徑，竹子已成為增加森林總量和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要資源，竹文化已成為陶冶人們情操和傳承中華文明的重要載體。毛竹基因組測(cè)序研究取得的成果，為竹資源定向培育和高效利用提供了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)理論依據(jù)和科技支撐，為我國(guó)林業(yè)開展重要物種的基因功能、分子育種及其他相關(guān)領(lǐng)域的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為世界竹類及相近門類植物研究、拓展應(yīng)用方式積累了經(jīng)驗(yàn)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)乃至世界林業(yè)發(fā)展具有重大意義和深遠(yuǎn)影響。

    毛竹屬于禾本科竹亞科植物，是具有最高生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的竹類植物，在禾本科植物中占有特殊的地位。我國(guó)有毛竹林面積386萬公頃，占全國(guó)森林面積的2%和所有竹類植物面積的72%。毛竹基因組序列測(cè)序工作全面完成，第一次闡明了毛竹于5000萬年前從禾本科植物中分化出來，繼而于1000萬年前形成了四倍體，最后演變成現(xiàn)代二倍體毛竹的進(jìn)化歷史；第一次從基因組的層面，對(duì)包括快速生長(zhǎng)和開花調(diào)控在內(nèi)的毛竹特殊生理過程的形成和機(jī)理進(jìn)行了描述與解釋。這些經(jīng)過分析和提煉產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與基因組序列一起，為毛竹及其他竹類作物的生物學(xué)研究奠定了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，將徹底改變以往竹類植物分子生物學(xué)研究中，由于缺少參考序列而產(chǎn)生的研究效率低下和分析誤差較高的局面，具有巨大的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

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