日前從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，由中國科學(xué)家主導(dǎo)的“3010份水稻基因組計(jì)劃”結(jié)出碩果，剖析了水稻核心種質(zhì)資源的基因組遺傳多樣性，這一研究的重大成果將提升全球水稻基因組研究和分子育種水平，加快優(yōu)質(zhì)、廣適、綠色、高產(chǎn)水稻新品種培育。
水稻種群的基因有著豐富的多樣性和復(fù)雜的作用機(jī)制，是水稻育種改良的遺傳基礎(chǔ)。長期以來，全球科學(xué)家一直致力于闡明水稻基因組所有基因的功能及其等位基因多樣性與重要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)，并將研究成果運(yùn)用到水稻遺傳改良中。以基因技術(shù)為核心的分子設(shè)計(jì)育種，讓水稻育種周期更短、更有針對(duì)性，代表了水稻育種的發(fā)展方向。
據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所研究員黎志康介紹，這3010份水稻材料，是團(tuán)隊(duì)經(jīng)過非常很嚴(yán)格和精確的分層取樣，取自于中國及南亞、東南亞等89個(gè)國家，集中在水稻多樣性的中心區(qū)域，代表了78萬份水稻種質(zhì)資源約95%的遺傳多樣性。研究人員用新一代基因組測(cè)序技術(shù)和高性能計(jì)算機(jī)平臺(tái)，對(duì)這些水稻種質(zhì)資源進(jìn)行了大規(guī)模基因組重測(cè)序和大數(shù)據(jù)分析，解析了水稻種群基因組多樣性本質(zhì)。
該研究成果構(gòu)建了亞洲栽培稻的泛基因組，發(fā)現(xiàn)了1.2萬個(gè)全長新基因和數(shù)千個(gè)不完整的新基因。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員劉春明向記者解釋：“所有的育種工作都依賴于基因組變異，沒有基因組變異就沒有物種的創(chuàng)新，沒有新品種的培育，這給基因育種提供了非常精確的導(dǎo)向臺(tái)，這是非常重要的。”進(jìn)入全基因組時(shí)代，這些變異信息會(huì)為將來的精細(xì)育種提供非常重要的基礎(chǔ)支撐。
這項(xiàng)研究的所有數(shù)據(jù)和測(cè)序材料已經(jīng)通過多個(gè)途徑公開分享，3010份水稻種質(zhì)已發(fā)放給中國科學(xué)院、武漢大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等40家科研單位、高校和育種單位，用于大規(guī)模發(fā)掘影響水稻高產(chǎn)、抗病蟲、抗逆、優(yōu)質(zhì)新基因和育種應(yīng)用。
黎志康表示，此次研究成果的完成僅僅是一個(gè)開端，隨著分析的深入和更多數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，包含水稻全部優(yōu)良基因多樣性的數(shù)據(jù)庫必將更加龐大與精細(xì)，人們可以從中找到與任何性狀相關(guān)的關(guān)鍵基因并應(yīng)用到育種實(shí)踐中。這將為開展水稻全基因組分子設(shè)計(jì)育種提供足夠的基因來源和育種親本精確選擇的遺傳信息，為培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗水稻新品種奠定基礎(chǔ)。
國際水稻研究所首席科學(xué)家、國際水稻基因庫主任R?S?漢密爾頓博士評(píng)價(jià)說，“原來從性狀發(fā)現(xiàn)到品種育成需要40年的時(shí)間，現(xiàn)在基于這些數(shù)據(jù)和結(jié)果短短幾年就可以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)可以使我們的育種進(jìn)程更加有效和精確，使育成品種更能適應(yīng)日益復(fù)雜的生長環(huán)境，減少對(duì)環(huán)境的影響，以較少的資源投入獲得較高的產(chǎn)出，以滿足消費(fèi)者不斷變化的需求。”華大基因董事長特別顧問王韌告訴記者，“這項(xiàng)研究成果讓我們離國際水稻研究所教授庫什提出的‘設(shè)計(jì)水稻’的夢(mèng)想越來越近。”
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長唐華俊表示，下一步，要把水稻基因組研究與分子育種結(jié)合起來，盡快育成高品質(zhì)、高質(zhì)量的新品種，滿足不同人群的需要。
“3010份亞洲栽培稻基因組研究”由中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所牽頭，聯(lián)合國際水稻研究所等國內(nèi)外16家單位共同完成，是國內(nèi)外水稻研究人員大規(guī)模協(xié)作的重大成果，擴(kuò)大了我國水稻功能基因組研究的國際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。4月25日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志長文刊登了這項(xiàng)研究成果。
水稻種群的基因有著豐富的多樣性和復(fù)雜的作用機(jī)制，是水稻育種改良的遺傳基礎(chǔ)。長期以來，全球科學(xué)家一直致力于闡明水稻基因組所有基因的功能及其等位基因多樣性與重要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)，并將研究成果運(yùn)用到水稻遺傳改良中。以基因技術(shù)為核心的分子設(shè)計(jì)育種，讓水稻育種周期更短、更有針對(duì)性，代表了水稻育種的發(fā)展方向。
據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所研究員黎志康介紹，這3010份水稻材料，是團(tuán)隊(duì)經(jīng)過非常很嚴(yán)格和精確的分層取樣，取自于中國及南亞、東南亞等89個(gè)國家，集中在水稻多樣性的中心區(qū)域，代表了78萬份水稻種質(zhì)資源約95%的遺傳多樣性。研究人員用新一代基因組測(cè)序技術(shù)和高性能計(jì)算機(jī)平臺(tái)，對(duì)這些水稻種質(zhì)資源進(jìn)行了大規(guī)模基因組重測(cè)序和大數(shù)據(jù)分析，解析了水稻種群基因組多樣性本質(zhì)。
該研究成果構(gòu)建了亞洲栽培稻的泛基因組，發(fā)現(xiàn)了1.2萬個(gè)全長新基因和數(shù)千個(gè)不完整的新基因。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員劉春明向記者解釋：“所有的育種工作都依賴于基因組變異，沒有基因組變異就沒有物種的創(chuàng)新，沒有新品種的培育，這給基因育種提供了非常精確的導(dǎo)向臺(tái)，這是非常重要的。”進(jìn)入全基因組時(shí)代，這些變異信息會(huì)為將來的精細(xì)育種提供非常重要的基礎(chǔ)支撐。
這項(xiàng)研究的所有數(shù)據(jù)和測(cè)序材料已經(jīng)通過多個(gè)途徑公開分享，3010份水稻種質(zhì)已發(fā)放給中國科學(xué)院、武漢大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等40家科研單位、高校和育種單位，用于大規(guī)模發(fā)掘影響水稻高產(chǎn)、抗病蟲、抗逆、優(yōu)質(zhì)新基因和育種應(yīng)用。
黎志康表示，此次研究成果的完成僅僅是一個(gè)開端，隨著分析的深入和更多數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，包含水稻全部優(yōu)良基因多樣性的數(shù)據(jù)庫必將更加龐大與精細(xì)，人們可以從中找到與任何性狀相關(guān)的關(guān)鍵基因并應(yīng)用到育種實(shí)踐中。這將為開展水稻全基因組分子設(shè)計(jì)育種提供足夠的基因來源和育種親本精確選擇的遺傳信息，為培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗水稻新品種奠定基礎(chǔ)。
國際水稻研究所首席科學(xué)家、國際水稻基因庫主任R?S?漢密爾頓博士評(píng)價(jià)說，“原來從性狀發(fā)現(xiàn)到品種育成需要40年的時(shí)間，現(xiàn)在基于這些數(shù)據(jù)和結(jié)果短短幾年就可以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)可以使我們的育種進(jìn)程更加有效和精確，使育成品種更能適應(yīng)日益復(fù)雜的生長環(huán)境，減少對(duì)環(huán)境的影響，以較少的資源投入獲得較高的產(chǎn)出，以滿足消費(fèi)者不斷變化的需求。”華大基因董事長特別顧問王韌告訴記者，“這項(xiàng)研究成果讓我們離國際水稻研究所教授庫什提出的‘設(shè)計(jì)水稻’的夢(mèng)想越來越近。”
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長唐華俊表示，下一步，要把水稻基因組研究與分子育種結(jié)合起來，盡快育成高品質(zhì)、高質(zhì)量的新品種，滿足不同人群的需要。
“3010份亞洲栽培稻基因組研究”由中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所牽頭，聯(lián)合國際水稻研究所等國內(nèi)外16家單位共同完成，是國內(nèi)外水稻研究人員大規(guī)模協(xié)作的重大成果，擴(kuò)大了我國水稻功能基因組研究的國際領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。4月25日，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志長文刊登了這項(xiàng)研究成果。
