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2010年11月16日09:35 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号：T|T

“大量的野生大豆和栽培大豆的基因差异揭示了大豆基因组在驯化过程中发生变化的机制，使重新找回人为耕种选育中流失的优秀基因成为可能。”

“中原有菽，庶民采之。”五千年前，华夏始祖将野生大豆驯化，变成今天的“五谷”之一。而今，一项被称为“大豆回家”的基因组研究计划在其故乡中国取得突破。

11月15日，由香港中文大学、华大基因研究院、农业部基因组重点实验室、中国农业科学院等单位合作完成的《31个大豆基因组重测序揭示遗传多样性和进化选择模式》在线发表，并将作为封面故事刊登于下期的《自然—遗传学》杂志。

这项研究主要由港深两地科学家合作完成，并在世界上首次对野生大豆和栽培大豆全基因组进行了大规模遗传多态性分析。　　

“重测序”开启大豆差异化魔盒

“这是世界上首次大规模获得野生和栽培大豆群体基因组数据。”文章共同第一作者之一、华大基因研发部门副总裁徐讯博士告诉记者。

据了解，研究人员运用新一代测序技术对17株野生大豆和14株栽培大豆进行了全基因组重测序，总共发现了630多万个SNP（单核苷酸多态性位点），建立了高密度的分子标记图谱。

SNP是指基因序列中单个碱基的不同。倘若把大豆看做是一部印满“文字”的书籍，那上述的31株品种就可以看做是该书的不同版本，而SNP则像每个版本书中个别“文字”的差异。

这种差异通常不会造成“歧义”，但有时候，一“字”之差就让不同版本的书籍意义相左。在大豆中，大约1000多个“文字”中就存在1个“文字”的差异。这些SNP细小的差别，就可能导致某品系的大豆与众不同，或产量高于同类，或产量严重不足。

为了打开SNP的“潘多拉魔盒”，目前普遍使用“重测序”的方法。该方法是指通过核酸测序仪，对已知基因序列的基因组再进行一次测定，并对单个或者多个品种进行分析，得到SNP、PAV（获得和缺失变异）等遗传信息的技术。

当前，随着测序成本的降低，“重测序”已经成为动植物育种研究中便捷而有效的方法。而今年1月份，第一张豆科植物完整基因组序列图谱的公布，使得大豆“重测序”成为可能。

在“重测序”基础上，华大基因研究院的研究人员通过自主研发的SOAP denovo软件，分别对野生大豆和栽培大豆的测序数据进行组装拼接，除得到大量SNP外，还发现了栽培大豆获得或丢失的野生大豆基因。

“大量的野生大豆和栽培大豆的基因差异揭示了大豆基因组在驯化过程中发生变化的机制，使重新找回人为耕种选育中流失的优秀基因成为可能。”文章另一位共同第一作者、香港中文大学教授林汉明博士强调。

林汉明等还发现，大豆基因组与其他作物植物有所不同，其在较高程度的基因连锁现象、重组交换频率极低。因此，分子标记育种可能会比基因图位克隆拥有更多优势。

“寻找对产量和抗逆紧密连锁的SNP是我们下一步研究的重点。另外，我相信，国内其他大豆专家也会利用我们的数据对手中的大豆材料作进一步研究。”林汉明谈了未来的想法。

返回顶部文章来源： 科学时报