园艺作物基因组技术研究及展望

我国是世界上园艺作物种植和消费大国。第二代基因组测序技术取得了重大突破,并对园艺作物改良产生了重大影响。近年来,完成了白菜、黄瓜、番茄、甜瓜和西瓜等一系列重要园艺作物的基因组测序。在分析了世界基因组前沿技术发展现状与方向和主要国家园艺作物基因组研究采取的主要政策的基础上,围绕园艺作物的发展,提出了我国发展园艺作物基因组技术重点任务和需要采取的政策措施。     

全基因组重测序在大豆育种上的研究进展

大豆是世界上最重要的油料作物之一。随着基因测序技术的快速发展及广泛应用,大豆育种研究受到了深刻的影响。本文简述了基因测序的主要方法及全基因组重测序在大豆育种、遗传转化研究中的应用,综述了目前全基因组重测序从发现突变位点、揭示进化关系、挖掘功能基因等基因功能和结构的角度,来研究大豆育种及疾病发生过程中的分子机理,为今后基因测序技术在大豆育种中的研究与应用提供参考。     

葫芦科作物基因组学研究进展

葫芦科拥有许多常见的蔬菜和瓜果,在农业生产和人民生活中占有举足轻重的地位。高质量参考基因组是重要农艺性状相关基因挖掘、种质资源精准鉴评及分子设计育种体系建立及应用的重要前提。随着测序技术的快速发展,陆续建立了Sanger、Roche 454、Illumina、PacBio等测序平台,测序成本不断降低,不同物种的基因组测序工作陆续完成。黄瓜是葫芦科作物研究的模式作物,是第一个完成基因组测序的蔬菜作物。随后,包括西瓜、甜瓜、南瓜和冬瓜等在内的葫芦科作物逐步完成了全基因组测序,显著提升了葫芦科作物的基因组学、系统进化和分子生物学研究水平。本文综述了葫芦科主要作物在全基因组测序方面取得的一系列重要进展,全基因组测序工作在葫芦科作物起源与进化、重要农艺性状相关基因挖掘等方面的实际应用情况,并对葫芦科作物端粒到端粒（T2T）基因组和泛基因组的构建进行了展望。     

主要果树植物全基因组测序研究进展

近几年,果树植物全基因组测序研究迅速升温,多个果树基因组图谱被陆续公布,为果树分子生物学和比较基因组学研究提供了大量的数据信息。通过比较分析已经完成全基因组测序的11种我国主栽果树的测序研究结果,就果树植物的起源和进化、重要农艺性状相关基因的发掘以及测序结果的应用前景方面进行了概述。     

我国科学家主导完成白菜、甘蓝基因组测序和分析

<正>由我国科学家领衔的白菜、甘蓝和油菜全基因组测序项目又取得阶段性重大成果,完成了甘蓝基因组测序和分析。该研究近日在线发表在国际权威学术期刊《自然·通讯》。甘蓝基因组测序是白菜、甘蓝和油菜等芸薹属全基因组测序项目的一部分。这是继白菜基因组测序项目后的又一重大成果。据甘蓝项目组技术负责人、中国农科院油料所刘胜毅研究员介绍,甘蓝基因组至少包含45758个蛋白编码基因,与白菜基因组相似,其基因组的大部分能够与十字花科近缘模式植物拟南芥基因组建立共线性关系,进而为基因组进化研究提供了良好的模式材料。通过对这组模式材料的分析,科学家最终揭示出甘蓝和白菜基因组间存在转座子扩增     

基因组测序技术及其应用研究进展

基因组测序技术从第1代Sanger测序经第2代高通量测序已发展到第3代单分子测序,第2代高通量测序技术是当前基因组测序中最主要的分析技术。对高通量测序技术在全基因组de novo测序、全基因组重测序、简化基因组测序、宏基因组测序分析和表观基因组学研究等领域的应用原理、步骤及现状进行综述,以为基因组测序技术的应用提参考。     

前沿动态

中国完成白菜全基因组测序白菜类作物包括大白菜、小白菜、菜心和芜菁等形态各异的一大类蔬菜,是我国栽培面积和消费量最大的蔬菜作物。白菜全基因组测序是继黄瓜和马铃薯基因组测序项目后,由中国主导通过国际合作完成的又一重大成果,标志着我国在该领域基因组学研究中取得了国际领先地位。分析结果表明,白菜基因组大小约为485 Mb,包含约42 000个基因;     

甘蔗叶绿体基因组研究进展（英文）

随着现代分子生物学技术的发展,目前已经完成了多种植物叶绿体基因组的全序列测定,并研究了这些基因的结构、功能与表达。大部分高等植物的叶绿体基因组结构稳定,基因数量、排列顺序及组成上具有保守性。甘蔗叶绿体基因组测序工作的完成为甘蔗叶绿体相关研究奠定了良好基础。文章从甘蔗叶绿体基因组图谱、结构和功能基因、叶绿体RNA编辑以及甘蔗属叶绿体系统进化等方面综合概述了甘蔗叶绿体基因组研究取得的成果,并从甘蔗叶绿体遗传转化、甘蔗及近缘属叶绿体基因组测序和叶绿体基因组cpSSRs开发利用等方面指出甘蔗叶绿体基因组今后的研究方向。     

甘蔗叶绿体基因组研究进展

随着现代分子生物学技术的发展,目前已经完成了多种植物叶绿体基因组的全序列测定,并研究了这些基因的结构、功能与表达。大部分高等植物的叶绿体基因组结构稳定,基因数量、排列顺序及组成上具有保守性。随着甘蔗叶绿体基因组测序工作的完成,为甘蔗叶绿体相关研究奠定了良好基础。文章从甘蔗叶绿体基因组图谱、结构和功能基因、叶绿体RNA编辑以及甘蔗属叶绿体系统进化等方面综合概述了甘蔗叶绿体基因组研究取得的成果,并从甘蔗叶绿体遗传转化、甘蔗及近缘属叶绿体基因组测序和叶绿体基因组cpSSRs开发利用等方面指出甘蔗叶绿体基因组今后的研究方向。     

甘蔗叶绿体基因组研究进展

随着现代分子生物学技术的发展,目前已经完成了多种植物叶绿体基因组的全序列测定,并研究了这些基因的结构、功能与表达.大部分高等植物的叶绿体基因组结构稳定,基因数量、排列顺序及组成上具有保守性.随着甘蔗叶绿体基因组测序工作的完成,为甘蔗叶绿体相关研究奠定了良好基础.文章从甘蔗叶绿体基因组图谱、结构和功能基因、叶绿体RNA编辑以及甘蔗属叶绿体系统进化等方面综合概述了甘蔗叶绿体基因组研究取得的成果,并从甘蔗叶绿体遗传转化、甘蔗及近缘属叶绿体基因组测序和叶绿体基因组cpSSRs开发利用等方面指出甘蔗叶绿体基因组今后的研究方向.     

羊基因组测序分析研究进展

本文论述了国内外学者对羊基因组测序、遗传多样性分析和重要性状(羊角性状、羊毛性状、体质量性状、肉质性状、繁殖性状、羊奶性状、抗病性等)全基因组关联分析的主要研究现状,以期为进一步开展羊基因组测序分析和功能基因挖掘提供理论依据和技术参考。     

分子生物学在蝗虫研究中的应用

本文综述了分子生物学方法对蝗虫的系统分类、进化关系、全基因组测序、转录组测序以及功能基因等方面的研究现状,为蝗虫研究与防治提供一定的参考。     

高等植物线粒体基因组研究进展

高等植物线粒体基因组在目前已知生物中是最大、最复杂的, 阐述了高等植物线粒体基因组的最新研究进展。从全基因组的测序方法开始,重点介绍了高等植物线粒体基因组的组成和结构特点,特别是基因含量、内含子、基因间隔序列、RNA编辑、重复序列、叶绿体和细胞核与线粒体之间的DNA交换以及线粒体基因的遗传起源和进化等热点问题,以期为更好的了解核质互作、植物进化等科学问题奠定基础。     

高通量基因组测序在农作物基因定位与发掘中的应用

随着新一代测序技术的发展和测序成本的不断降低,高通量测序在植物研究领域中得到广泛应用。通过简要阐述近年来高通量基因组测序在农作物研究中的应用进展,重点介绍了基于基因组重测序的作物基因定位与发掘新方法。这些将为农作物新品种选育和改良带来新思路,极大地缩短育种进程。     

中外科学家绘出小豆基因组草图

<正>中外科学家10月12日在美国《国家科学院学报》上报告称,他们已经绘制出小豆的基因组草图。这将有助于从基因水平上分析小豆性状,培育更多小豆新品种。北京农学院和国际半干旱热带作物研究所等机构的研究人员利用第二代测序技术完成了小豆全基因组的测序,组装出了高质量的小豆基因组框架图,结果显示小豆有3.4万多个基因。研究人员还分     

1株抗生素耐药微小脲原体hebnu3h07的全基因组测序及序列分析

目的对1株从患者标本分离出的具有耐药性的微小脲原体hebnu3h07进行全基因组测序和生物信息学分析,为深入研究微小脲原体的基因组学特征及耐药机制提供依据。方法对从临床分离的微小脲原体hebnu3h07株进行培养鉴定并进行药敏试验,采用Ion torrent高通量测序技术对其进行全基因组测序,再使用相关软件对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、共线性分析、直系同源簇(COG)聚类分析、菌株分型和介导耐药的相关基因检测分析。结果微小脲原体hebnu3h07株对数种抗生素表现出不同程度的耐药性,其完整基因组大小为723 292bp,GC含量为25.4%,与现存3株微小脲原体完整序列比对发现其基因组序列较为保守,多位点序列分型属于ST1型,对介导耐药的基因检测发现数个突变位点。结论通过对此株抗生素耐药的微小脲原体的全基因组测序和导致耐药的基因位点分析,丰富了我国微小脲原体基因组数据,为微小脲原体的耐药机制研究提供了依据。     

高通量测序技术在植物转录组研究中的应用

新一代高通量测序技术相比于传统测序技术具有周期短、准确性高及成本低等优点,目前已广泛应用到植物转录组的研究中。对已完成全基因组测序的物种进行转录组测序,可得到基因表达差异、基因结构优化、可变剪接、单核苷酸多态性等分析结果并发现新基因。对无参考基因组的物种进行转录组测序,通过de nove从头组装,最终拼装出该物种的单一基因序列转录组数据集,为植物分子生物学的研究提供更多数据依据。     

牦牛基因组和转录组研究进展

为了解牦牛基因组和转录组研究现状,以"牦牛、基因组、转录组和高通量测序"为关键词,对2012—2018年的研究进展进行文献检索。研究发现:在牦牛基因组研究方面,已有研究对牦牛基因组进行了首次测序和重测序分析,构建了基因组"草图"和变异图谱,比较了家、野牦牛及与其他物种间全基因组水平上的异同,阐释了牦牛高原适应的遗传学机制,探究了牦牛的驯化和群体历史发展动态,初步揭示了牦牛与普通牛种间杂交渐渗状况,并对部分性状(如角、多肋性状)进行了全基因组关联分析和遗传机理揭示;在牦牛转录组研究方面,已有研究对牦牛睾丸、卵巢、心脏等多个组织器官及不同发育阶段的卵母细胞和胚胎细胞进行了转录组分析,发掘出一批潜在的与牦牛经济性状及一些生物学变化相关的差异表达基因。为推动牦牛分子育种进程,应进一步利用高通量测序技术获得牦牛大数据,继续完善牦牛全基因组结构。     

茶树炭疽菌N425全基因组测序与基因功能注释

【目的】对茶树炭疽菌N425进行全基因组测序和基因功能注释并从中初筛出致病相关基因。【方法】通过Illumina HiSeq2500 PE150平台对N425菌株进行全基因组测序和组装,并利用NR、KEGG、KOG等功能基因数据库进行基因预测和功能注释。【结果】茶树炭疽菌N425基因组全长约56.3 Mbp,G+C含量为53.2%,共预测出10 157个蛋白编码基因和若干各类非蛋白编码序列。其中,1 356个基因在病原与宿主互作数据库（PHI）中得到注释,包括140个注释为致病力丧失的基因;720个基因在碳水化合物酶数据库（CAZy）中得到注释;302个基因被预测为次生代谢物相关基因。这些基因中有涉及cAMP-PKA、MAPK等信号通路以及降解宿主细胞壁等致病相关过程,是潜在的致病相关基因。【结论】本研究成功获得茶树炭疽菌N425全基因组序列和基因功能注释,并从中挖掘出潜在致病相关基因,为后续展开对茶树炭疽菌侵染茶树的致病分子机制研究奠定基础。     

国家重点研发计划“主要经济作物优质高产与产业提质增效科技创新”重点专项

<正>一、山核桃和薄壳山核桃基因组测序取得重要进展浙江农林大学黄坚钦教授团队开展并完成了山核桃和薄壳山核桃基因组测序工作。山核桃和薄壳山核桃全基因组测序序列的完成可为山核桃和薄壳山核桃的物种进化、重要经济性状功能基因的挖掘和调控、分子辅助育种以及产业发展提供重要的理论支撑。通过全基因组序列进化分析,初步明确了山核桃和薄壳山核桃