洛陽牡丹基因組測序成果發佈 填補芍藥科植物基因組研究空白

　　國際在線河南消息：“洛陽牡丹甲天下”。2017年9月26日，洛陽牡丹基因組測序成果正式發佈，中國科學家成功破譯牡丹基因組，填補芍藥科植物基因組研究空白。

新聞發佈會現場（孟慶梅 供圖）

洛陽牡丹瓷（孟慶梅 供圖）

　　有著“千年帝都、牡丹花城”美譽的洛陽一直是國內牡丹的研究和栽培中心，有著悠久的牡丹種植歷史、豐富的牡丹種質資源和良好的牡丹産業基礎,開展並應用基因研究，實現牡丹科研上的根源性創新，解決牡丹育種週期長、效率低等技術難題，將會大大促進洛陽牡丹産業的發展。2014年12月，洛陽市人民政府、深圳華大基因簽署協議，共同開展洛陽牡丹基因組學研究。主要任務是開展洛陽牡丹基因組測序和牡丹遺傳多樣性、洛陽牡丹分子育種研究。其中最重要、最基礎和最核心的任務是牡丹基因組測序研究。

　　牡丹基因組極其複雜，達12.5 GB （約是人類基因組的4.5倍）。在華大基因和洛陽農林科學院雙方的共同努力下，經過近三年的協作攻關，動用了包括國家銀河超算在內的各種科研資源，應用世界最先進的第三代測序技術，先後完成了2.67 TB二代高通量數據，1.49 TB的第三代測序數據採集，結合759 GB約58×的Hi-C數據組裝，在世界上被首次破譯了牡丹基因組。

　　牡丹基因組的破譯，在國際植物基因組研究上填補了芍藥科植物基因組的空白，使這個來源於中國的花卉品種在世界基因研究領域完美亮相，在牡丹研究方面具有里程碑意義。總結此項研究成果，我們取得了三項世界領先。一是首次完成了牡丹基因組精細圖的繪製，使“數字化牡丹”精彩呈現。完成牡丹基因組組裝大小12.25 GB，拼接片段Contigs N50 = 128KB，基因組完整度98%，雙端比對率98.8%，錨定染色體85%的基因組精細圖譜，實現了超大基因組三代測序技術的完美組裝。二是首次註釋了65898個牡丹基因，使“定制化牡丹”成為可能。獲取了包含牡丹花形、花色控制基因及與牡丹籽油合成相關的基因，為精準化牡丹分子育種提供了技術支撐。三是首次構建了牡丹基因組及表型數據庫，使“信息化牡丹”觸手可及。依託研究成果建設了牡丹基因組數據庫，涵蓋1000余份牡丹品種資源，從基因視野對牡丹進行分類、甄別，實現大數據查詢應用。

　　牡丹基因組測序的完成，使洛陽牡丹科研全面邁進基因時代，標誌著洛陽的牡丹科研水準達到了全球領先水準。基於此項研究成果，一是可以更加科學地做好牡丹品種資源的溯源、保護工作。利用基因研究成果，可以對全球牡丹資源在分子水準上加以甄別、歸納和整理，去偽存真，保證牡丹品種資源的準確性、科學性和一致性。同時對部分頻臨滅絕的珍奇牡丹資源進行異地活體保護和DNA資源保護，使洛陽成為全球牡丹品種資源類型最全、品種數量最多的資源保育中心。二是可以實現牡丹精準定向分子育種。通過基因組輔助技術，可以大大加快洛陽在觀賞牡丹、油用牡丹、鮮切花牡丹、藥用牡丹等方面的新品種培育速度,使洛陽成為全球牡丹品種培育中心、技術研發中心。三是可以加快牡丹産業化發展。通過大力開展牡丹基因組應用研究，全面推進洛陽牡丹生産的標準化、規模化發展，使洛陽成為全球牡丹産業發展中心。（文 孟慶梅）