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翻开石榴基因组秘密之门

2019-06-24 02:06:26 石榴树

 
 
翻开石榴基因组秘密之门  
 

打开石榴基因组秘密之门

秦改花供图

素有“多子多福”含意的石榴,是从古到今深受人们喜爱的一种果品。石榴何以多籽?石榴果实怎么那么鲜艳?石榴为何具有保健功用?关于石榴的一系列问题吸引着世界各国科学研究家为之探索。

为了破解这些问题身后的秘密,挖掘石榴更多的潜在使用价值,由安徽省农科院研究员徐义流领衔的石榴基因组研究团队,经多量年苦心钻研,最终在世界上首次取得成功破译石榴基因组遗传登陆密码。该成果前不久刊登在国际性植物学行业著名期刊The Plant Journal上,这标示着我国石榴基因组研究行业在国际性上处于领先地位。

起步晚,研究缺乏

近年来来,随着人们对各类保健果品的认识逐步深入,需求也连续不停扩充,石榴更是受到了人们的青睐。因为石榴是一种功用性很强的保健类果品。据知道,石榴具有美容养颜、助消化吸收、抗菌抗病毒、预防心血管疾病、避免细胞癌变等作用。

石榴当作一种传统式特色果树,在我国分布较广,著名的石榴产地有陕西临潼、安徽怀远、山东枣庄等。其中,怀远石榴栽培历史十分久远,据传从唐代已有栽植。

经由岁月的淬炼,怀远石榴已经形成了独一无二的地方特色,并以其艳丽的色彩、要端正的果形、晶莹剔透剔透的籽粒和酸甜爽口的味道备受关注,其品质优异久负美誉,赢得了中国外的赞誉。

目前,怀远石榴已远销西南亚、英国、罗马尼亚等国,引种到俄罗斯、保加利亚等国,发展空间极大,市场前景宽广。

“当作石榴的优势产区之一,我们安徽具有得天独厚的自然自然环境及丰厚的石榴资源,怀远石榴更是安徽特色水果的一张名片。”安徽省农科院石榴基因组研究团队秦改花博士在接纳《内地科学研究报》记者采访时表示。

“我们一直在做果树产业链研究。当年就在想,石榴在安徽有这么优越的产业链基本,我们应该在基本研究方面有所当作。基因组遗传登陆密码的破译是开展石榴生物学研究的重要一步。”徐义流说。

思路一开启,大家一拍即合。要开展基本研究,首先需要知道其遗传信息。当作小众果树,中国外有关石榴的文献格外有限。中国已有的研究主要集中化在资源的搜集、评价,品种生态筛选及栽培技术上,对石榴重要性状的遗传法则以及遗传改良研究仍处于起步环节。有限的遗传信息严重制约着石榴遗传改良和高效育种。

应对这种情况,他们硬是突破重重艰难,在石榴基因研究中开拓了一条康庄大路。

得到秘密之门的钥匙

2014年6月,安徽省农科院成立了石榴基因组研究小组,并正式发动石榴基因组研究计划。

基因组研究计划翻开后,整个全历程持续而冗长,中国外陆续出现市场竞争对手。“大家都在做这项研究,这无形中给我们增加了好多压力,了却也成为了我们前进的无限驱动力,时刻敦促着我们连续不停向前。”秦改花说。

基因组信息破译和分析是一项系统的工程,需要多学科的举一反三。石榴从植物学和生物学角度都会一种“格外有意思”的植物。研究团队深知此项研究的重要性,他们试过各类传统式法子,发起各类改善,连续不停向中国外专家请教、探讨。那段时间,拿秦改花的话说就是“真是分秒必争”,团队成员扎根在实验室里,把那里当成了家。

除了要关注石榴基因组自身的组装质量,还要关注生物学性状。在分析生物学性状的时候,团队费了不少少林功夫。

历时3年,在安徽省农科院、华大基因、福建农林科技大学、美国伊利诺伊大学、法国农科院以及哈佛大学6家部门17位专家的共同奋斗下,石榴基因组计划终于“盛开结果”。

据详细介绍,项目以安徽省传统式品种“大笨籽”为材料,利用二代测序,融合重测序和转录组测序,组装基因组大小328 Mb(约占预测大小的92%),预测出蛋白质编码基因29229个。

除此之外,项目还对石榴的系统超进化、花的形成与发育、种皮的形态发育、花青素、鞣花酸、安石榴苷等功用性成份的分泌机剃头起了深入研究。

秦改花表示,本次研究成果,等于到手了开启石榴基因大门的钥匙。该项目成果在基础理论上为石榴基因功用研究明示基本,在应用上为石榴的遗传改良提供重要结论。这也是世界上第一例桃金娘目果树植物的基因组图谱,巨大地带动植物的系统超进化研究。

挖掘更大潜力

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