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西南大学成功绘制出世界第一张家蚕基因组精细谱

来源:新华网
摘要:12月18日,西南大学家蚕基因组研究团队对外宣布,继2003年我国科学家成功绘制了世界第一张家蚕基因组框架图后,目前,已完成世界上第一张家蚕基因组精细图谱。据西南大学教授、中国家蚕基因组计划主要攻关专家夏庆友介绍,西南大学家蚕基因研究团队于2003年率先完成世界第一张家蚕基因组框架图,奠定了我国在......

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        12月18日,西南大学家蚕基因组研究团队对外宣布,继2003年我国科学家成功绘制了世界第一张家蚕基因组框架图后,目前,已完成世界上第一张家蚕基因组精细图谱。  

        据西南大学教授、中国家蚕基因组计划主要攻关专家夏庆友介绍,西南大学家蚕基因研究团队于2003年率先完成世界第一张家蚕基因组框架图,奠定了我国在家蚕基因组研究中的世界领先地位,对推动家蚕基础研究和产业发展产生了重大影响。但是,家蚕基因组框架图的序列覆盖度较低,部分家蚕基因的序列尚不完整,从而难以深入开展基因的功能鉴定研究。为了获得更高质量和更完善的家蚕基因组序列图谱。2007年初,通过国际合作的方式,对目前国际组织的所有家蚕序列和图谱信息进行统一拼接、组装和注释,以最少的投入绘制了高质量的家蚕基因组精细图谱。  

        据了解,该家蚕基因组精细图谱的序列覆盖度高达8.48,基因的覆盖率达99.6%,基因组组装更加完整,数据质量显著提高。研究组目前已经完成了精细图谱和分子连锁图谱的整合,已将大部分基因片段和基因定位到了家蚕染色体上。  

        夏庆友指出,随着家蚕基因组精细图的完成,一些新的信息也被解密出来,让人们能更深地认识吐丝、食性、发育及变态等家蚕特异的生物学过程。该成果将为识别、筛选具有重要价值功能基因提供重要支撑。  

        据悉,这一重大研究成果受到了国际昆虫学界的高度评价,国际昆虫学著名杂志《Insect biochemistry and molecular Biology》为此专门出版《家蚕基因组特别刊》,将于明年1月份出版,报道了包括精细图成果在内的15篇研究论文



        西南大学昨日召开家蚕基因组研究重大进展汇报会,继2003年绘制完成世界第一张家蚕基因组框架图后,以向仲怀院士为代表的西南大学家蚕研究团队历经5年攻坚,绘制完成世界首张家蚕基因组精细图谱,同时还首次成功开发出转基因新型有色茧品种,共取得4项重大研究成果。  



        团队专家指出,家蚕基因组精细图谱的完成,使大家能更深地认识吐丝、食性、发育及变态等家蚕特异的生物学过程,将为识别、筛选具有重要价值功能基因提供重要支撑。          



        预测出14623个家蚕基因            

        家蚕基因组精细图和之前发布的框架图相比,具有基因覆盖深度高、基因组组装更加完整、基因鉴定更加准确等特点,其基因组的序列覆盖度达到8.48倍,基因的覆盖度达99.6%,基因组装更加完整。通过精细分析,科学家共预测出了14623个家蚕基因,并以此为基础完成了精细图谱和分子连锁图谱的整合,目前已将76.7%的基因组片段和82.2%的基因定位到了家蚕染色体上。



        绿色蚕丝能发荧光            

        西南大学家蚕基因组研究团队,成功开发出一种转基因新型有色茧品种,这也是我国首次获得的转基因新型有色蚕丝。团队专家指出,天然彩色茧中除了绿色茧的部分色素存在于丝素中外,其他色素大都存在于丝胶中,在缫丝、精炼的过程中极易损失和破坏,这也是人们在长期的品种选育中选择无色素的白色茧而淘汰有色茧的根本原因。            

        西南大学目前已成功建立了高效、实用的家蚕转基因技术体系,在此基础上开发了转基因新型有色茧开发技术,并与广西蚕业技术推广总站合作,育成了一对色彩稳定的新型绿色茧品种,完成批量缫丝和茧丝的性能鉴定,缫出的生丝不但在自然光下具有美丽的绿色,而且在紫外光下能发出绚丽的绿色荧光。成果一旦推广,将产生巨大的经济效益和社会效益。            

        西南大学家蚕研究团队通过5年刻苦攻关,还相继取得了绘制完成30种蚕类基因组变异图谱、绘制完成家蚕重要病原微生物微孢子虫基因组精细图谱等2项重大研究成果。



  苦干5年盒饭方便面相伴            

        “5年来觉得最对不起家人,都泡在实验室里了,和他们在一起的时间真的是太短暂了。”西南大学家蚕研究团队一名成员,对记者诉说了成果背后的辛劳。从2003年框架图谱绘制完成后,他们马不停蹄地继续投入到更深入的研究中,5年来与他们相伴最多的是盒饭和方便面。            

        为了早日完成精细图,团队的每一位成员都主动放弃了休息时间,加班到凌晨两三点是常有的事情,有的同事还经常通宵工作。5年下来,1万多个家蚕基因遗传上的分析和鉴定终于完成。            

        “这又是一个新开始,我们还会有更多的产业运用上的成果。”对于未来,西南大学家蚕研究团队的成员们充满了信心,家蚕基因研究的成果将一项一项地变成大家生活中的一部分。



  西南大学蚕基因研究成果时间表          

        2003年,蚕桑学重点实验室成功绘制出家蚕基因框架图,被誉为21世纪蚕业科学研究的里程碑,奠定了我国在家蚕基因组研究中的世界领先地位。该成果2004年12月10日在《科学》上发表,这是近百年来我国在《科学》杂志发表家蚕研究论文“零”的突破,也是世界昆虫学界的一件大事。     

        2006年1月2日,蚕桑学重点实验室研制成功家蚕基因芯片与表达图谱。这是我国在家蚕基因研究领域取得的又一项重大进展,将为我国家蚕产业的发展以及人类防病找到有效途径。



   昨日,西南大学家蚕基因研究团队向世界公布其最新研究成果:完成世界首张家蚕基因组精细图谱。  



        西南大学家蚕研究团队此次通过国际合作的方式,对目前国际组织的所有家蚕序列和图谱信息进行了统一拼接、组装和注释,绘制完成了世界首张家蚕基因组精细图谱。而2003年,该团队曾率先完成世界第一个家蚕基因组框架图,引起全世界轰动。  



        此次完成的精细图序列覆盖度达到8.48倍,最长组装序列为4.2Mb,基因的覆盖度达到99.6%。与此前的框架图相比,精细图谱的基因组组装更加完整,数据质量显著提高。研究团队经精细注释共获得14623个预测基因,以此为基础,又完成了精细图谱和分子连锁图谱的整合,目前已将76.7%的基因组片段和82.2%的基因定位到了家蚕染色体上。  



        家蚕基因组精细图谱是我国继框架图之后,再次在家蚕基因组研究领域取得的世界性领先成果和重大贡献。该成果使得全面分析家蚕基因的表达特征、鉴定与特定生命现象相关的功能基因群成为现实,从而为阐明家蚕基本生物学性状的遗传基础,识别、筛选具有重要经济价值的功能基因提供了重要支撑。  



        此外,该研究团队还选取了30种有代表性的家蚕重要突变系统和不同地理来源的野蚕系统进行全基因组重测序,首次完成蚕类的基因组变异图谱,绘制出世界上最为详尽的蚕类基因组变异图谱,并绘制完成家蚕重要病原微生物———微孢子虫基因组精细图谱。  



        通过转基因手段的运用,研究团队还成功开发出我国第一个转基因新型有色茧实用蚕品种,培育成了一对色彩稳定的新型绿色茧品种,完成了批量缫丝和茧丝性能鉴定。此项成果是我国天然彩色丝领域的重大突破,标志着我国利用转基因技术改造蚕丝结构、克服蚕丝易皱、褪色等先天缺陷的新型素材创新工程进入一个新的阶段,具有巨大的经济效益。
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