毛竹基因组序列测序工作全面完成

毛竹基因组序列测序工作全面完成，填补了世界竹类植物基因组学研究空白，开创了我国林木基因组学研究先河。2月25日，在北京举行的“毛竹基因组测序研究”项目成果新闻发布会发布了这一消息。
“毛竹基因组测序研究”项目由国际竹藤中心、中国林科院林业研究所和中国科学院国家基因研究中心等科研单位的科学家共同组织开展，江泽慧教授主持。项目组从2008年开始相关研究工作，采用第二代高通量测序技术，对毛竹进行全基因组随机测序，获得了相当于毛竹基因组150倍覆盖率的原始序列，组装出高质量的序列草图。2月24日，“毛竹基因组序列草图”在世界权威生物学杂志——《自然·遗传学》上在线发表，这标志“毛竹基因组测序研究”项目圆满完成。
毛竹基因组包含超过20亿个碱基对，是水稻的4.5倍，是高粱的3倍，与玉米相当。鉴于毛竹基因组内含有高比例和大片段的重复序列，项目组科学家们对序列的组装方法进行了大胆改进，经过几十次尝试，终于组装出覆盖基因组95%以上区域的高质量序列草图，揭示了60%的毛竹基因组为重复序列所覆盖。这是目前世界上完全使用第二代测序方法测定的、结构最为复杂的高等植物基因组之一，序列组装的难度甚至超过了用同样方法测定的高等动物基因组。与此同时，科学家们还对毛竹主要组织进行了深度的转录组测序，获得了大量基因表达信息，结合先期已经发表的一万多条全长cDNA序列，注释出近3.2万个高度可靠的毛竹基因，约占毛竹基因总数的90%。由此建立的基因表达谱，覆盖了毛竹大部分的自然生长阶段，其中包括了非常少见的毛竹开花时期的基因表达数据，成为今后基因功能研究的重要基础性数据。
国际竹藤中心主任江泽慧，国家林业局副局长孙扎根，科技部副部长王伟中，农业部副部长、中国农科院院长李家洋出席发布会并讲话。中国林科院、国际竹藤中心首席科学家彭镇华介绍了“毛竹基因组测序研究”项目科研成果。
孙扎根说，我国是竹类植物资源大国，栽培和利用历史悠久。现有竹子种类、竹林面积、竹产品产量均位居世界首位。近年来，经过不懈努力，竹产业已成为许多地方壮大区域经济和促进农民就业增收的重要途径，竹子已成为增加森林总量和促进经济社会发展的重要资源，竹文化已成为陶冶人们情操和传承中华文明的重要载体。毛竹基因组测序研究取得的成果，为竹资源定向培育和高效利用提供了强有力的基础理论依据和科技支撑，为我国林业开展重要物种的基因功能、分子育种及其他相关领域的研究奠定了坚实的基础，为世界竹类及相近门类植物研究、拓展应用方式积累了经验，对推动我国乃至世界林业发展具有重大意义和深远影响。
毛竹属于禾本科竹亚科植物，是具有最高生态和经济价值的竹类植物，在禾本科植物中占有特殊的地位。我国有毛竹林面积386万公顷，占全国森林面积的2%和所有竹类植物面积的72%。毛竹基因组序列测序工作全面完成，第一次阐明了毛竹于5000万年前从禾本科植物中分化出来，继而于1000万年前形成了四倍体，最后演变成现代二倍体毛竹的进化历史；第一次从基因组的层面，对包括快速生长和开花调控在内的毛竹特殊生理过程的形成和机理进行了描述与解释。这些经过分析和提炼产生的数据与基因组序列一起，为毛竹及其他竹类作物的生物学研究奠定了重要的数据基础，将彻底改变以往竹类植物分子生物学研究中，由于缺少参考序列而产生的研究效率低下和分析误差较高的局面，具有巨大的科学价值和现实意义。
图片说明:毛竹
中国绿色时报 2013-2-28

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