找到西瓜育種“金鑰匙”打開生命活動(dòng)“黑匣子”
11月25日,北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心宣布,我國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)繪制完成了世界第一張西瓜基因組序列圖譜,成功破譯西瓜遺傳密碼。這是植物基因組領(lǐng)域的又一突破性重大成果,標(biāo)志著我國(guó)西瓜基因組學(xué)研究取得了國(guó)際領(lǐng)先地位。該項(xiàng)成果也于當(dāng)日在國(guó)際學(xué)術(shù)頂級(jí)刊物《自然·遺傳學(xué)》上在線發(fā)表。
西瓜是全球重要的經(jīng)濟(jì)作物。早日破譯西瓜遺傳密碼,找到西瓜育種“金鑰匙”,一直是各國(guó)科學(xué)家的夢(mèng)想。2008年,由北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心牽頭發(fā)起的國(guó)際西瓜基因組計(jì)劃得到了科技部、農(nóng)業(yè)部、北京市科委與農(nóng)委、國(guó)家自然科學(xué)基金委和北京自然科學(xué)基金委等部門的支持,來自美國(guó)康奈爾大學(xué)、深圳華大基因研究院等16家國(guó)內(nèi)外科研單位的60余名科研人員也參與了此項(xiàng)計(jì)劃。
作為國(guó)際西瓜基因組研究計(jì)劃牽頭人,北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心主任、國(guó)家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家許勇介紹說,4年多來,科研人員采用了“全基因組鳥槍法”測(cè)序策略,進(jìn)行雙末端測(cè)序,得到總量約為46G的基因序列數(shù)據(jù),獲得了高質(zhì)量的西瓜基因組序列。他們還開展了優(yōu)異基因資源的創(chuàng)新,篩選確定了西瓜資源與品種分子鑒定的SSR核心引物,構(gòu)建了1000多份西瓜資源的DNA指紋庫。同時(shí),他們還篩選鑒定出一批西瓜抗枯萎、病毒、白粉與炭疽病的抗源,建立了多個(gè)抗病性與性別及品質(zhì)形狀的分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)體系。
“西瓜基因組序列圖譜的完成,如同打開了西瓜生命活動(dòng)的‘黑匣子’,將使西瓜功能基因組學(xué)研究和分子改良育種邁進(jìn)一個(gè)全新的發(fā)展階段,將顯著提高含糖量、瓤色、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等復(fù)雜性狀改良的可操作性和新品種的選育效率。”中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉研究所研究員方智遠(yuǎn)說。
據(jù)介紹,西瓜基因組序列圖譜的完成,不僅對(duì)西瓜品種改良創(chuàng)新和全面提升我國(guó)在世界西瓜產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的意義,同時(shí)也為破解葫蘆科作物基因組進(jìn)化與重要性狀形成的分子機(jī)制等理論研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。