由來自中國、美國、荷蘭、以色列等14個國家的300多位科學家組成的“番茄基因組研究國際協作組”,歷經8年多的艱苦努力,日前終于完成了對栽培番茄全基因組的精細序列分析。這項成果于5月31日以封面文章發表在《自然(Nature)》雜志上。
番茄是研究果實發育的經典模式植物,其基因組有12條染色體,約9億個堿基對。協作組堅持采用“克隆連克隆”和“全基因組鳥槍法”相結合的測序策略,獲得了高質量的番茄基因組序列。在解碼的番茄基因組中共鑒定出約3.5萬個基因,其中97.4%的基因已經精確定位到染色體上。協作組同時繪制了栽培番茄祖先種——野生醋栗番茄基因組的框架圖,比較分析發現了番茄果實進化的基因組學基礎:經過人工馴化和育種選擇,栽培番茄比野生番茄果實更大,品質更好,番茄紅素、β-胡蘿卜素和維生素C等生物活性物質含量明顯提高。同時,基因組序列的獲得為在育種中進一步利用野生資源的優異基因提供了有力的工具。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所和中國農業科學院蔬菜花卉研究所牽頭中國科學家高質量地完成了番茄基因組測序總任務的1/6,確定了我國在番茄基因組學研究的強國地位。
蔬菜所黃三文研究員是中方協調人之一,他在新聞發布會上說,番茄基因組的解讀是科學家通過國際合作完成的又一個高質量的模式植物的基因組序列分析,對于不同物種之間的比較基因組學研究具有重要價值。這項工作將極大推動番茄乃至包括馬鈴薯、辣椒、茄子等在內的茄科植物的功能基因組研究,為培育具有高產、優質、抗病蟲害、抗逆等優良性狀的番茄新品種打下了良好的基礎,對推動全球番茄生產具有重要意義。
蔬菜所副所長王曉武研究員指出,我國蔬菜種業面臨著強大的國際競爭,跨國種子公司已經占據了相當一部分高端種子市場。為滿足蔬菜生產和消費需求,中國還需要研究培育更多優良品種。我國科學家此次在番茄基因組研究所做出的重要貢獻表明,我國在國際蔬菜基因組研究領域具有國家優勢地位。如何把基礎科研的優勢轉化為產業的優勢是目前面臨的主要挑戰。他建議,在進一步鞏固蔬菜基因組研究優勢的基礎上,要加強蔬菜作物分子設計育種體系建設,并與常規育種相結合,加速有自主知識產權優良品種的培育,以進一步支撐我國蔬菜產業可持續發展、提升我國蔬菜種業的國際競爭力。
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