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科技日報記者?馬愛平
4日，頂尖學術期刊《細胞》報道了中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所黃三文團隊的最新研究成果，題為“利用進化基因組學鑒定有害突變進而指導雜交馬鈴薯育種”。該研究發(fā)明了一種新的“進化透鏡”技術，給育種專家一雙“火眼金睛”，能夠及早發(fā)現(xiàn)阻礙馬鈴薯育種的基因組“暗礁”，避免育種“走錯路”。該成果標志著我國馬鈴薯育種率先進入基因組設計育種新時代。
該團隊收集了大量茄科物種資源，完成了38個茄科基因組的組裝，并利用大數(shù)據(jù)技術，將100個茄科物種的基因組進行比較，最終開發(fā)出了新的進化透鏡技術。該團隊利用該技術鑒定出17M高度保守的位點，研究人員利用這些保守位點信息，結合馬鈴薯群體的信息，構建了馬鈴薯有害突變二維圖譜，將人們對馬鈴薯基因組的認知從一維的線的認識升級到了二維的面的認識。研究人員還利用該圖譜開發(fā)了一個新的預測模型，該模型可以更好地幫助育種專家制定早期育種決策，縮短馬鈴薯育種周期。
中國科學院院士、崖州灣實驗室主任、中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員李家洋表示，該團隊包括這項研究的一系列成果，奠定了我國在馬鈴薯遺傳育種研究領域的國際優(yōu)勢地位。這一研究成果不僅對馬鈴薯，還將會對糧、油、果、蔬、茶等都有重要的指導作用。
“在這次研究中，該團隊創(chuàng)新性地應用了茄科的比較基因組學與進化生物學來指導馬鈴薯育種，思路新穎，引領了馬鈴薯育種研究，對我國種業(yè)技術創(chuàng)新具有重要意義。”中國科學院院士、中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心主任韓斌表示。
中國科學院院士、中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所研究員錢前說：“這項研究基于茄科植物進化基因組學手段鑒定了馬鈴薯基因組上的有害突變，并將其應用到馬鈴薯育種中，大幅提高了馬鈴薯全基因組預測效率，這將實現(xiàn)雜交馬鈴薯育種的早期決策，加速育種進程，有望在短期內(nèi)通過基因組設計創(chuàng)建更多高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的馬鈴薯。”
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