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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
迄今全球**大植物基因測序項目“3000份水稻基因組研究”26日結出碩果——北京時間當天凌晨1點,國際****學術期刊《自然》正式發表《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作,針對水稻起源、分類和馴化規律進行了深入探討,揭示了亞洲栽培稻的起源和群體基因組變異結構,剖析了水稻核心種質資源的基因組遺傳多樣性。這一重大成果將推動水稻規?;虬l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,使水稻育種由傳統的手工篩選走向基于大數據的精準設計。
該項目首席科學家、中國農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資源遺傳多樣性的利用;全球一共保留了78萬份水稻種質資源,弄清核心種質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據庫和應用平臺。
他介紹,項目經嚴格的分層取樣法,選取源于全球89個國家的3010份水稻種質,代表了78萬份中95%以上的遺傳多樣性。研究發現了
2900萬份新的SNPs(單核苷酸多態性),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;發現了豐富的基因組結構變異,包括易位、倒位、重復和缺失;確定了全球首個近于完整的、高質量的農作物-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,“過去從一個性狀發現到品種育成需要近40年,現在利用這些信息短短幾年就可以實現”。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境的影響,低投入高產出,以及適應消費者不斷變化的需求。
該項研究由中國農科院作科所牽頭,聯合國際水稻研究所、華大基因、上海交大、深圳農業基因所、安徽農大、美國亞利桑那大學等16家機構共同完成,并得到中國科技部、農業農村部、國家自然基金委及美國蓋茨基金會支持。
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