黃瓜基因組精細圖譜繪制完成

11月1日，《自然—遺傳學》（Nature Genetics）雜志在線發(fā)表了世界*個蔬菜作物的基因組測序和分析的重要論文。這是由我國科學家發(fā)起和主導(dǎo)的黃瓜基因組計劃*階段所取得的重大成果，對黃瓜和其它瓜類作物的遺傳改良、基礎(chǔ)生物學研究、以及對植物維管束系統(tǒng)的功能和進化研究將發(fā)揮重要的推動作用。黃瓜基因組論文是《自然—遺傳學》至今為止發(fā)表的為數(shù)不多的植物學論文之一。

黃瓜基因組計劃由中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所于2007年初發(fā)起并組織，由深圳華大基因研究院承擔基因組測序和組裝等技術(shù)工作。參與單位包括中國農(nóng)大、北京師大、美國康乃爾大學、威斯康星大學和加州大學戴維斯分校、荷蘭瓦赫寧根大學以及澳大利亞多態(tài)性芯片技術(shù)中心。這是由我國發(fā)起的*個多邊合作的大型植物基因組計劃。

黃瓜基因組共有約3.5億個堿基對。項目采用了新一代測序技術(shù)，自主開發(fā)了一套全新的序列拼接軟件，成功地以較低的成本繪制了黃瓜基因組的精細圖。這一套測序策略已經(jīng)成為了其它植物基因組測序的模式。

在黃瓜基因組中共發(fā)現(xiàn)了26,682個基因。項目創(chuàng)建了包含1800個分子標記的高密度遺傳圖譜，把基因組的20000多個基因定位在染色體上，這給重要經(jīng)濟性狀基因的克隆帶來了極大的便利。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了與黃瓜產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性等重要農(nóng)藝性狀相關(guān)的候選基因300多個，已經(jīng)克隆了與產(chǎn)量相關(guān)的性別決定基因（和上海交大合作）、苦味基因和抗黑星病基因，為這些重要性狀的分子育種提供了快捷準確的工具。

黃瓜有7條染色體，而甜瓜有12條染色體。本研究表明：黃瓜7條染色體中的5條是由甜瓜的12條染色體中的10條兩兩融合而成的，這一發(fā)現(xiàn)解決了葫蘆科染色體進化上一個多年未解的難題。在基因區(qū)域，黃瓜和甜瓜有95%的相似性，和西瓜也有超過90%的相似性。我國瓜類作物的栽培面積在4000萬畝以上，黃瓜的基因組序列將推動所有瓜類作物的生物學研究和遺傳育種。

植物的維管束系統(tǒng)相當于人體的血管，是植物營養(yǎng)運輸和長距離信號傳導(dǎo)的主要通道。黃瓜是維管束研究的模式系統(tǒng)。黃瓜基因組研究揭示了800個與維管束功能相關(guān)的基因，并且發(fā)現(xiàn)它們所在的基因家族在低等植物向高等植物進化的過程中得到了擴增。

在基因組測序完成的基礎(chǔ)上，黃瓜基因組計劃進入下一個階段，將系統(tǒng)地研究黃瓜種質(zhì)資源的遺傳多樣性和黃瓜基因表達及調(diào)控的特性，將克隆主要的經(jīng)濟性狀基因，開發(fā)廉價快捷的分子育種工具，推動基因組的研究成果直接應(yīng)用到優(yōu)良新品種的培育上