北京市農林科學院完成首張西瓜基因組序列圖譜與破譯

    近日，北京市農林科學院宣布完成了世界首張西瓜基因組序列圖譜繪製與破譯，該研究成果於2012年11月25日在國際學術刊物《自然·遺傳學》（影響因子為35.53）上在線發表。這是中國主導完成的世界第一張西瓜基因組序列圖譜，也是植物基因組領域研究的又一突破性重大成果，標誌著我國西瓜基因組學研究取得了國際領先地位。

    2008年，北京市農林科學院牽頭組織發起國際西瓜基因組計劃，來自美國康奈爾大學、深圳華大基因研究院、美國加州大學戴維斯分校、法國農業科學院、中國農科院蔬菜花卉所與新疆農科院等16家國內外單位60餘名科研人員聯合參與研究工作。該項研究工作得到了科技部的大力支持，獲得了「十一五」國家863計劃主要動植物功能基因組研究專題「西瓜基因組框架圖繪製與果實品質基因挖掘」項目的資助（項目編號：2010AA10A107）。

    科研人員經過4年多的艱苦努力，完成了栽培西瓜全基因組的序列分析，獲得了高質量的西瓜基因組序列圖譜，並成功破譯了西瓜遺傳「密碼」。採用「全基因組鳥槍法」測序策略，繪製的西瓜基因組序列圖譜，數據總量高達46Ｇ，覆蓋83.2％的西瓜基因組。在西瓜基因組中，共發現23,440個基因，其中96.8% (22,682個)的基因已精確定位到染色體上。同時，獲得了西瓜抗病性（枯萎病、炭疽病、白粉病與病毒病等）和品質等重要農藝性狀的候選基因或基因標記，為這些重要性狀的分子育種提供了快捷準確的工具。西瓜基因組研究首次揭示了現代栽培西瓜的進化歷程，並解釋了現代栽培西瓜擁有含糖量高、早熟等優質性狀的根本原因。此外，國際西瓜基因組計劃還開展了西瓜維管束與果實發育轉錄組測序，清晰繪製了西瓜植株信號傳導和調控、果實成熟糖代謝與調控以及瓜氨酸代謝的基因網絡。通過進一步的生物學功能驗證，將為解析西瓜重要性狀的代謝網路調控提供新的理論。

    西瓜基因組序列圖譜的完成，將使西瓜功能基因組學研究和分子改良育種邁進一個全新的發展階段，極大地拓展挖掘利用野生種質資源中抗病、抗逆等優異基因的廣度和深度，顯著提高含糖量、瓤色、營養品質等複雜性狀改良的可操作性和新品種的選育效率，對推動我國和世界西瓜育種與西瓜產業的發展具有極其重大的意義。