預告｜小麥基因組與分子育種講壇（四）

2020-10-24 小麥研究者

報告題目：小麥適應性進化：分化與融合

報 告 人：魯 非 研究員

中國科學院遺傳與發育生物學研究所

時 間：2020年10月30日 上午10：00

承 辦：全國小麥基因組學與分子育種組委會

主 持 人：張愛民教授

（有關內容將於本月26日在Nature Genetics 發表）

騰訊會議ID：522 893 588

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魯非，博士，研究員，博士生導師

1999年就讀於西北農林科技大學生物技術學碩連讀專業，期間從事生物信息、群體遺傳及數量遺傳研究，2005年獲得遺傳學碩士學位。隨後進入中國科學院遺傳與發育學研究所攻讀博士，期間從事水稻比較基因組學的研究，發表多篇論文，2010年獲得遺傳學博士學位以及中國科學院優秀畢業生稱號，畢業論文選入中科院百篇優秀畢業論文。2010年至2014年在康奈爾大學從事博士後研究，2014年至2017年在康奈爾大學任研究助理，進行玉米、木薯、以及其他能源作物的數量遺傳學及統計基因組學研究。論文先後發表在Nature Genetics，Nature Communications，Plos Genetics，PNAS，The Plant Cell等刊物上。2017年入選中央組織部『青年千人』計劃，並回國擔任中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員。

為了保障糧食安全，應對不斷增加的人口數量以及氣候變化，魯非博士領導的研究小組致力於開發並應用最前沿的科學技術，提高主要農作物的育種速度，幫助實現高效、環境友好、並可持續的農業發展模式。

研究小組以玉米、小麥、及水稻為模式，利用遺傳學、基因組學、統計學、計算生物學、進化生物學等手段在方法學上不斷創新，精細定位重要農藝性狀的遺傳控制位點，通過優化全基因組選擇模型以及應用基因組編輯技術開發新一代植物育種體系。

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    3000多個小麥品種中精選145份代表性品種進行重測序，揭示了其基因組重塑和優化的過程，為解析小麥育種「骨幹親本」找到了突破口。相關研究成果在線發表於《分子植物》（Molecular Plant）。　　團隊首席科學家、中國農科院作物所研究員張學勇介紹，目前基於規模化品種的重測序，成為系統解析優異種質資源和重大品種形成和演變的重要技術和方法。70年來我國育成了3000多個小麥品種，老一輩科學家從遺傳學角度總結了它們的形成和演變規律。但迄今，很少有研究從基因組學的角度來客觀闡述小麥育種規律。
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    1、什麼是分子育種？　　所謂分子育種主要包含兩部分內容：一是分子標記輔助育種，二是基因工程或者叫轉基因。　　其中，分子標記輔助育種是將生物技術與傳統育種技術相結合而形成的，在水稻、小麥、玉米、大豆、油菜等重要作物上，通過尋找與重要農藝性狀緊密連鎖的DNA分子標記，從基因型水平上實現對目標性狀的直接選擇，從而加快育種進程，提高育種效率，選育抗病、優質、高產的品種。
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    9月28日，國際權威學術期刊《自然·遺傳學（Nature Genetics）》在線發表了由中國農科院（深圳）基因組所（以下簡稱「基因組所」）關於「優薯計劃」的最新研究成果。這篇題為「Haplotype-resolved genome analyses of a heterozygous diploid potato」（解析雜合二倍體馬鈴薯基因組）的論文，結合多種測序數據，首次完成了雜合二倍體馬鈴薯品系 RH 的全基因組序列，並解析出兩套單體型。
  • Nature | 迄今最為全面的小麥基因組圖譜,揭示小麥現代育種進程中...
    隨著全球人口的持續快速增長，預計到2050年全球的糧食需求將增加60%，小麥的產量需增加到目前水平的50%以上才能滿足需求，因此全球的糧食供給形勢依然十分嚴峻 【1】 。綜合全球小麥育種資源中鑑定的種內等位基因多樣性，以及通過最優等位基因聚合產生優異栽培品種的基因組資源，對於提高小麥產量具有非常重要的意義。　　小麥基因組巨大，其大小達到人類基因組的5倍，是水稻基因組的35倍之多。
  • ...最為全面的小麥基因組圖譜,揭示小麥現代育種進程中的遺傳變異
    隨著全球人口的持續快速增長，預計到2050年全球的糧食需求將增加60%，小麥的產量需增加到目前水平的50%以上才能滿足需求，因此全球的糧食供給形勢依然十分嚴峻 【1】 。綜合全球小麥育種資源中鑑定的種內等位基因多樣性，以及通過最優等位基因聚合產生優異栽培品種的基因組資源，對於提高小麥產量具有非常重要的意義。
  • 多個小麥基因組揭示現代育種的全球變異
    多個小麥基因組揭示現代育種的全球變異 作者：小柯機器人 發布時間：2020/11/27 13:55:57 加拿大薩斯喀徹溫大學Curt A.
  • 史上最全小麥基因組序列圖集問世
    科技日報北京12月2日電 （記者馮衛東）據最新一期《自然》雜誌報導，加拿大薩斯喀徹溫大學領導的國際團隊在一項對全球小麥生產具有裡程碑意義的研究——10+基因組計劃中，對代表全球育種計劃的15個小麥品種的基因組進行了測序。這將使科學家和育種人員能夠更快地識別出具有影響力的基因，從而提高小麥產量、害蟲抗性和其他重要的農作物性狀。
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    新京報訊（記者 周懷宗）隨著科技的發展，分子生物學、基因組學等在育種中使用的越來越廣泛。近日，一個小麥基因定位與基因組研究平臺—WheatGmap構建成功，該平臺由中國農科院作科所小麥基因資源發掘與利用創新團隊牽頭構建。據介紹，這一成果為高效克隆小麥功能基因提供了一個有效的數據利用、分析和共享平臺。相關研究成果在線發表於《分子植物（Molecular Plant）》。
  • 史上最全小麥基因組序列圖集問世---中國科學院
    ——10+基因組計劃中，對代表全球育種計劃的15個小麥品種的基因組進行了測序。　　研究人員稱，有史以來最全面的小麥基因組序列圖集的問世，將幫助解決龐大的小麥泛基因組這一巨大難題，並為小麥發現和育種開闢一個新時代。預計全球小麥界的科學團體將使用新資源來鑑定與需求性狀相關的基因，這將使人們能夠更精確地控制育種，提高小麥改良的速度，從而使農民和消費者受益，並滿足未來的糧食需求。
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    （Triticum aestivum）是世界上產量第二高的穀物，全球種植面積超過2.15億公頃，是人類食物中植物蛋白的主要來源。深入解析小麥功能基因表達調控元件及調控網絡，將助力於精準分子輔助育種，加快優質高產多抗小麥的種質創新進程。
  • 技術「一步到位」 雜交小麥育種產業化再下一城
    技術「一步到位」 雜交小麥育種產業化再下一城◎本報記者 馬愛平種植雜交小麥被認為是今後大幅提升全球小麥產量的首選途徑之一。據預測，如果雜交小麥推廣應用達到雜交水稻同等水平，我國每年可新增小麥產量約1200萬噸（按照中國小麥年總產量1.2億噸，10%增產來估算），將對保障國家糧食安全具有重大意義。但是，同為世界三大糧食作物之一的小麥，受基因組複雜性（異源六倍體）所限，其雜交育種長期停滯不前。同時，制種成本過高也大大制約著雜交小麥的產業化推廣。
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    加拿大薩斯喀徹溫大學的研究團隊對小麥進行基因組測序，繪製了有史以來最全面的小麥基因組序列圖集。
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    擬南芥父本單倍體誘導在小麥上複製 雜交小麥育種時間縮短 科技日報 | 2021-01-13 09:44:12 種植雜交小麥被認為是今後大幅提升全球小麥產量的首選途徑之一。據預測，如果雜交小麥推廣應用達到雜交水稻同等水平，我國每年可新增小麥產量約1200萬噸(按照中國小麥年總產量1.2億噸，10%增產來估算)，將對保障國家糧食安全具有重大意義。但是，同為世界三大糧食作物之一的小麥，受基因組複雜性(異源六倍體)所限，其雜交育種長期停滯不前。同時，制種成本過高也大大制約著雜交小麥的產業化推廣。
  • [重磅] Nature|一作解讀|10+小麥基因組項目:揭示全球小麥當代育種材料豐富的變異
    藉助於基因組測序及組裝技術的飛速進步, 中國春之外的多個六倍體小麥的參考基因組的測序組裝等得以較快速度(1-2年)完成 (參考本篇《自然》文章及Guo et al 2020等), 正式宣布六倍體小麥基因組研究進入泛基因組(Pan-Genome)時代。一個物種的泛基因組指的是在一個物種中所有基因和遺傳變異的總和而不是單純某一個個體的全基因組。
  • 種康委員:牧草分子設計育種得提上日程—新聞—科學網
    「先進的分子設計育種科技有可能加速優質高產牧草的選育。」種康告訴《中國科學報》。為此他建議，國家在「十四五」規劃中設立牧草分子設計育種體系國家科技專項。 種康表示，我國牧草品種選育工作進程緩慢主要體現在育成品種少、優質性狀不突出和傳統方法效率低、質量難保證。
  • 科學網—全基因組測序重現小麥「家世」
    論文通訊作者之一焦雨鈴告訴《中國科學報》，原因在於小麥基因組異常龐大和複雜。一方面，小麥基因組的數量有17Gb，是水稻基因組的40餘倍、玉米基因組的5倍多。另一方面，小麥的基因組包含3套高度相似的亞基因組，來自於3種原本獨立的麥類植物，這些複雜性嚴重製約了小麥遺傳和育種研究。
  • 小麥圈的大咖們都聚在這裡了,到底發生了什麼?
    第八屆小麥全國基因組學及分子育種大會  大會現場不得不說此次會議非常精彩，匯集了來自中國科學院、中國農業科學院、中國農業大學等多家單位800多位專家學者們紛紛到此，大咖們分別對小麥基因組學領域的研究以及行業的進展做了報告
  • 【科技日報】小麥A基因組序列精細圖譜完成
    農業生產中廣泛種植的普通小麥，是一個經兩次自然雜交而形成的異源六倍體，含有A、B和D三個基因組，其基因組大而複雜，是水稻基因組的40倍，85%以上基因組DNA為重複序列，給基因組組裝研究設置了不少障礙。據了解，烏拉爾圖小麥是形成多倍體栽培小麥的核心基因組，解析烏拉爾圖小麥基因組，是闡明多倍體小麥基因組結構、功能和進化的關鍵基礎。
  • 我科學家攻克小麥赤黴病的關鍵基因
    日前，《科學》雜誌在線發表山東農業大學孔令讓教授團隊科研發現，他們從小麥近緣植物長穗偃麥草中克隆出抗赤黴病主效基因Fhb7，揭示了其抗病分子機制；攜帶該基因的種質材料被多家單位用於小麥育種，表現出穩定的赤黴病抗性。