8月21日上午,来自明升官网明升体育app院上海植物生理生态研究所和上海辰山植物园的明升体育app家宣布,发起“旋花科植物基因组计划”,期望在未来5-10年内,测序旋花科所有已知的1608种植物的基因组。
该计划发起人之一、上海辰山植物园的杨俊博士告诉澎湃手机版(www.thepaper.cn),在完成了人类基因组计划等项目后,测序技术飞速发展,明升体育app界目前已拥有了成熟的技术,来实施“旋花科植物基因组计划”。
论文第一作者、上海辰山植物园杨俊博士。
同一天,杨俊作为第一作者,明升官网明升体育app院上海植物生理生态研究所研究员张鹏作为通讯作者之一,在国际学术期刊《自然•植物》(Nature Plants)在线发表了关于旋花科植物红薯起源之谜的研究论文。该论文中关于多倍体复杂基因组的分析方法,为“旋花科植物基因组计划”扫清了一个障碍。
截至目前,人们一共完成了200多种植物的全基因组测序,但就整个植物界而言,还没有一个“科”(植物分类学概念)的植物被完全测序。
届时,旋花科或将成为植物界首个被完全测序的“科”。在“科”这一个尺度上,依据一整个“科”所有植物的基因组信息,明升体育app家希望揭开植物生物多样性的更多秘密,并为农业育种等提供帮助。
旋花科不是植物界最大的一个科,但其多样性非常丰富。
21日上午,上海辰山植物园的杨俊博士告诉澎湃手机版,红薯、牵牛花、菟丝子、空心菜都是旋花科植物。它们分别是农作物、观赏植物、中草药、蔬菜。
什么样的演化历程,让同一个科的植物,产生了这样丰富多彩的物种多样性?这是杨俊想回答的问题之一。
此外,旋花科中有多少植物具有水平基因转移(HGT,Horizontal Gene Transfer)现象?是天然的转基因植物?HGT又带给了这些植物什么基因,产生了什么影响?
杨俊希望与全球明升体育app家共同努力,利用“旋花科植物基因组计划”获得的基因组数据,来解开这些谜团,同时选育出更好的农作物。
他们碰到的第一个难题是如何收集到足够多旋花科的植物样本;然后另一个不可回避的问题是鉴定,“这是旋花科植物吗?”所以,他们需要植物分类学家们的帮助。
目前,比利时根特大学、国际马铃薯中心、德国马普分子遗传所、英国牛津大学等地的多位明升体育app家已经加入该计划。
“旋花科植物基因组计划”让人想起“人类基因组计划”和“国际微生物组计划”。
论文通讯作者之一、明升官网明升体育app院上海植物生理生态研究所研究员张鹏。
1985年,美国明升体育app家率先提出人类基因组计划(HGP),预计用15年时间,测出人体23对染色体的基因序列,总预算30亿美元。这一项目的实施,极大地提升了测序技术,测序成本不断降低。
1990年,人类基因组计划正式启动。2001年,人类基因组草图公布。2003年,这一测序计划圆满完成,92%的数据样本准确度超过99.99%。
2015年10月29日,明升官网、美国、德国的三位明升体育app家在国际学术期刊《自然》(Nature)上撰文呼吁启动国际微生物组计划,呼吁集全球之力,分析人体表面和内部的微生物。上海交通大学明升m88明升体育app技术学院教授赵立平是署名作者之一。
2016年5月13日,美国政府宣布启动“国家微生物组计划”, 称将陆续投入超过5亿美元的启动资金,支持跨学科研究,在微生物中寻找人类健康等问题的答案。
明升官网明升体育app家建立的世界首个甘薯基因组数据库,开放使用,发布了全球首个栽培红薯全基因组测序结果。
目前,上海辰山植物园、德国马普分子遗传所和明升官网明升体育app院植物生理生态所已经主导完成了对旋花科植物红薯“泰中 6 号 ”(Ipomoea batatas cv. Taizhong6)品种的全基因组解析,其测序结果已于2016 年对外发布,这是全球第一个栽培红薯的全基因组测序结果,也是目前唯一可用于转录组分析的甘薯参考基因组。
杨俊表示,研究人员已经建立了 “甘薯基因组数据库”网站,公布该测序结果,供全球同行使用。该网站的服务器有两个,一个位于明升官网华北地区,一个位于德国。
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