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中國領銜全球**大植物基因測序 水稻育種由手工篩選走向精準設計

作者:科技日報 本站發(fā)布時間:2018年05月03日 收藏

  迄今全球**大植物基因測序項目“3000份水稻基因組研究”26日結(jié)出碩果——北京時間當天凌晨1點,國際****學術(shù)期刊《自然》正式發(fā)表《3010份亞洲栽培稻基因組研究》;由中國主導的此項國際間科研大協(xié)作,針對水稻起源、分類和馴化規(guī)律進行了深入探討,揭示了亞洲栽培稻的起源和群體基因組變異結(jié)構(gòu),剖析了水稻核心種質(zhì)資源的基因組遺傳多樣性。這一重大成果將推動水稻規(guī)?;虬l(fā)掘和水稻復雜性狀分子改良,提升全球水稻基因組研究和分子育種水平,使水稻育種由傳統(tǒng)的手工篩選走向基于大數(shù)據(jù)的精準設計。

  該項目首席科學家、中國農(nóng)科院作科所研究員黎志康表示,過去和未來的育種成果都取決于我們對種質(zhì)資源遺傳多樣性的利用;全球一共保留了78萬份水稻種質(zhì)資源,弄清核心種質(zhì)資源的基因組的多樣性,包括所有基因的等位基因及其各種各樣的變異,能夠為未來的水稻品種改良建立永久的、基于水稻功能基因組信息的數(shù)據(jù)庫和應用平臺。

  他介紹,項目經(jīng)嚴格的分層取樣法,選取源于全球89個國家的3010份水稻種質(zhì),代表了78萬份中95%以上的遺傳多樣性。研究發(fā)現(xiàn)了

  2900萬份新的SNPs(單核苷酸多態(tài)性),相當于在水稻基因組中加進了2900萬個標簽,給基因育種提供了精確導向;恢復了秈稻、粳稻的命名;完成了對栽培稻**精細的種群分類:九個群體,包括4個秈稻亞群、3個粳稻亞群及Aus、Aro;發(fā)現(xiàn)了豐富的基因組結(jié)構(gòu)變異,包括易位、倒位、重復和缺失;確定了全球首個近于完整的、高質(zhì)量的農(nóng)作物-亞洲栽培稻的泛基因組。

  國際水稻研究所首席科學家,國際水稻基因庫主任R·S·漢密爾頓博士評價說,“過去從一個性狀發(fā)現(xiàn)到品種育成需要近40年,現(xiàn)在利用這些信息短短幾年就可以實現(xiàn)”。此外,該項研究還可以使育種過程更加高效和精確,使育成品種減少對環(huán)境的影響,低投入高產(chǎn)出,以及適應消費者不斷變化的需求。

  該項研究由中國農(nóng)科院作科所牽頭,聯(lián)合國際水稻研究所、華大基因、上海交大、深圳農(nóng)業(yè)基因所、安徽農(nóng)大、美國亞利桑那大學等16家機構(gòu)共同完成,并得到中國科技部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家自然基金委及美國蓋茨基金會支持。

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