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科学家完成四种生物基因组测序

发布者:庄盟生物发布时间:2015-04-07浏览次数:1284次

高通量低成本测序技术令物种基因组测序研究一日千里,在最新公布的Nature杂志(11月29日)上,就接连公布了四种生物的基因组,它们分别是小麦和大麦,以及两种小型藻类:Bigelowellia natans 和Guillardia theta。

根据来自世界粮农组织的信息,小麦与大麦在全球种植最多的谷物排名中分别占据第一和第五位,它们对于经济与科研具有重要意义。科学家们只有在掌握了植物的遗传密码后,才能理解为其复杂性状负责的分子机制。而了解遗传密码也是改善作物重要性能的基础,比如耐旱与抵抗力。

去年德国莱布尼茨植物遗传学与农作物研究所的Nils Stein博士带领一个国际科研团体,确定了大麦全部基因三分之二的序列,研究成果公布在The Plant Cell杂志上。

如今这一研究组在此前的基础上,发布了完整的高分辨率的大麦基因组图谱,他们介绍了一个包含5.1 Gb,高分辨率基因物理图谱(physical map),采用的方法主要是结合cDNA 和 RNA-seq数据,全基因组鸟枪法组合深度测序,首次完成了大麦全基因组深度解析。

除此之外,来自加州大学戴维斯分校等处的研究人员报道了小麦的全基因组,这一基因组非常庞大,也非常复杂,研究人员称这可能是迄今为止测序了的最复杂的基因组。整个基因组为17Gb,属于六倍体基因组。研究人员采用焦磷酸测序方法对其基因组进行了分析,并将其与二倍体祖先和先祖基因组进行了对比。他们发现多倍体化和驯化使基因家族成员有显著损失,也发现了可能与作物生产力相关的基因类别的扩大。

这些研究成果非常重要,不仅有助于人们了解小麦基因组及其进化过程,更有望帮助人们应对日益凸显的全球粮食危机。

另外来自美国能源部等在内的,来自全球27家研究机构,73位科学家组成的研究团队也公布了两种小型藻类:Bigelowellia natans 和Guillardia theta的基因组,并对此序列进行了解析。

研究人员将这些藻类基因组比作俄罗斯套娃,因为这些序列具有“复杂的亚细胞蛋白靶向机器”,而且这两种基因组中大约有一半是其独一无二的,也就是说没有在其它物种中发现过。“这表明了这些物种的独特性。”

分析这些古老的基因组,将有助于科学家们解析光合作用的进化机制,令我们了解到这个对地球影响深远的生物作用机制是如何一步步形成,并发挥作用的。

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