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PNAS:下一代测序助力张启发研究“转基因水稻”

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-02-19浏览次数:1768

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,玉米,小麦和马铃薯被称为“世界四大主食”。在过去的50年里,水稻,特别是籼稻(籼稻)的改良已经取得了一些里程碑。其中一项重大突破是中国和国际水稻研究所(IRRI)在20世纪50年代和60年代开发的一系列半矮秆水稻品种,这些都促成了水稻的“绿色革命”。

从那时起,半矮星已成为几乎所有现代水稻品种的基本特征。基于半矮秆品种,科学家们进一步改进了其他性状,如非生物胁迫抗性,广泛的生物胁迫抗性和更好的稻米品质。另一个重要的突破是利用杂种优势促进自20世纪70年代以来大规模采用杂交水稻。中国科学院院士,美国科学院院士,第三世界科学院院士,华中农业大学生命科学与技术学院院士,曾一度受到公众的称赞。金稻米事件。作为国际知名的植物遗传学和分子生物学家,他长期致力于水稻基因组研究,旨在进行植物基因组分析,重要基因的分离和克隆,杂种优势的遗传和分子基础,作物品种资源的分子评估和分子的应用。水稻改良的生物技术。被誉为“中国转基因大米的第一人”。

事实上,他专注于植物基因组,分离和克隆重要基因,杂种优势的遗传和分子基础,取得了一系列重大成就,在国际上产生了很大的影响。

医学生物技术长期以来一直被公众接受,因为它可以在一定程度上治愈疾病(事实上,疫苗导致加速选择,新病毒的出现,以及允许垃圾基因逃脱自然筛选的人工器官的出现) 。

作为一种农业生物技术,转基因水稻一直存在争议。例如,中国科学院院士,华中农业大学生命科学学院院长张启奇表达了对转基因水稻的支持,并于2013年7月共同向61位国内领导人提交了一封信。两个学院,要求尽快推广转基因水稻的工业化;相比之下,绿色和平组织等环保组织反对它。中国着名作物遗传学家和育种家徐奇峰教授和中国农业大学教授认为,转基因产品,特别是转基因主食,是不安全的。

9月10日,华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室主任张启发院长和王兴明教授通过新一代测序(NGS)绘制了1479个水稻品种的基因组变异图谱,揭示了水稻的育种改进。标签。

近年来,基因组研究已经在水稻驯化期间鉴定了大量选择的基因位点,但是由于育种经验,很少有研究已经鉴定了所选择的基因位点或基因组区域。

新一代测序技术可以以相对较低的成本测试大量水稻品种,为研究作物改良历史中的选定基因组区域提供了机会。

同时,全基因组关联研究(GWAS)为分析复杂性状的遗传结构提供了一种有效的方法,使得能够鉴定候选基因并进一步改善一些农学上重要的性状。

在本文中,研究人员报告说,他们分析了来自73个国家的1,479个水稻品种的低覆盖测序数据,包括一些当地和现代栽培品种。他们在籼稻亚种中鉴定了两个主要亚种籼稻(IndI)和籼稻II(IndII),它们对应于通过独立育种产生的两个杂种优势群。研究人员检测到200个区域,这些区域跨越了7.8%的水稻基因组,并在IndI和IndII之间进行了不同的选择,称其为繁殖标签。这些区域包括许多已知的功能基因和与GWAS研究揭示的重要农艺性状相关的基因座。

籽粒产量与品种中的育种标签数量成正比,表明菌株中的育种标签数量可用于预测水稻的农艺潜力,所选择的基因位点可为科学家提供水稻改良的一些目标。