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點(diǎn)贊!這位九三學(xué)社社員破譯甘蔗現(xiàn)代雜交栽培種完整基因組


據(jù)“廣西大學(xué)”認(rèn)證的“亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”微信公眾賬號刊發(fā)的文章顯示,近日,廣西大學(xué)張木清教授、陳保善教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所張興坦研究員團(tuán)隊(duì)在Nature Communications上在線發(fā)表了題為“A chromosomal-scale genome assembly of modern cultivated hybrid sugarcane provides insights into origination and evolution”的研究論文。

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研究論文發(fā)表頁截圖

該研究論文首次從染色體水平破譯了甘蔗現(xiàn)代雜交栽培種的完整基因組,并解析了甘蔗栽培種中一系列生物學(xué)問題。完整的栽培種基因組破譯是甘蔗基礎(chǔ)生物學(xué)研究的又一個(gè)里程碑,研究結(jié)果不僅為現(xiàn)代甘蔗雜交種的起源和進(jìn)化提供了獨(dú)特的視角,而且有助于揭示優(yōu)良農(nóng)藝性狀的分子機(jī)制,對開展甘蔗精準(zhǔn)育種具有重要意義。

團(tuán)結(jié)君發(fā)現(xiàn),在研究團(tuán)隊(duì)中有一位民主黨派成員——九三學(xué)社社員、廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授張木清。

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張木清

據(jù)公開資料,張木清,九三學(xué)社社員,1966年出生,福建周寧人,現(xiàn)任廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授。其主要研究方向?yàn)楦收岵≡蚪M學(xué)分析與抗病鑒定、甘蔗抗旱功能基因組分析與重要功能基因的解析等。張木清還是廣西高層次人才(C類)人選、八桂學(xué)者、國家糖料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系遺傳改良研究室主任、甘蔗抗病品種選育崗位科學(xué)家,主持過多項(xiàng)國家級項(xiàng)目,發(fā)表SCI論文數(shù)百篇,曾獲得教育部和福建省科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。2009年,張木清當(dāng)選九三學(xué)社福建省第六屆委員會副主委、福建省政協(xié)常委。

據(jù)悉,張木清教授帶領(lǐng)的甘蔗育種團(tuán)隊(duì),長期開展甘蔗現(xiàn)代育種技術(shù)創(chuàng)新研究與突破性新品種選育,優(yōu)化了現(xiàn)代甘蔗育種技術(shù)體系,完成了現(xiàn)代甘蔗育種主要節(jié)點(diǎn)材料的基因組重測序和重要工農(nóng)藝性狀鑒定,解析了重要性狀的遺傳形成機(jī)制,篩選關(guān)聯(lián)標(biāo)記及關(guān)鍵基因調(diào)控基因,創(chuàng)制了一批抗花葉病、梢腐病、黑穗病,抗除草劑和抗旱等具有重要商業(yè)價(jià)值的轉(zhuǎn)基因材料,為進(jìn)一步提高廣西甘蔗生產(chǎn)效益作出了突出貢獻(xiàn)。近5年,團(tuán)隊(duì)承擔(dān)國家糖料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃、廣西科技重大專項(xiàng)等項(xiàng)目研究,登記17個(gè)優(yōu)異甘蔗新品種,獲得新品種保護(hù)權(quán)1個(gè),獲廣西科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng),中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

此次最新的研究對開展甘蔗精準(zhǔn)育種方面意義重大。甘蔗是世界上最具商業(yè)價(jià)值的經(jīng)濟(jì)作物之一,但現(xiàn)代栽培甘蔗基因組是世界上最復(fù)雜和最具挑戰(zhàn)性的基因組之一。與其他異源多倍體植物(如油菜、小麥和棉花)不同,現(xiàn)代栽培甘蔗起源于兩種原始甘蔗種(割手密S. spontaneum和熱帶種S. officinarum)的雜交,然后進(jìn)行多輪回交。復(fù)雜的雜交過程使其基因組的復(fù)雜性大大超過其祖先,由此產(chǎn)生的雜交基因組包括非整倍體和異源染色體的混合,染色體不均勻地遺傳自兩個(gè)多倍體祖先物種。兩個(gè)亞基因組之間極高的倍性和廣泛的重組給栽培種甘蔗的全基因組組裝和分析工作帶來前所未有的挑戰(zhàn)。

此次研究以廣西大學(xué)自育的現(xiàn)代雜交甘蔗品種中蔗1號(ZZ1)為研究對象。為了克服現(xiàn)代甘蔗雜交基因組中祖先亞基因組多倍體和廣泛重組的特點(diǎn),研究人員提出了一種創(chuàng)新的“基于血緣組分的降維”組裝策略,輔以各種測序技術(shù),完成了ZZ1染色體水平的基因組破譯工作。

作為一名農(nóng)業(yè)方面的專家,張木清曾在采訪中表示,如何利用好廣西大學(xué)扶綏的甘蔗良種繁育基地,盡快選育一批高優(yōu)中蔗系列新品種、創(chuàng)新一批新種質(zhì)、研發(fā)一批高優(yōu)節(jié)本增效的實(shí)用技術(shù),著力提高種蔗制糖的效益,是未來幾年廣西大學(xué)甘蔗育種團(tuán)隊(duì)肩負(fù)的重要使命和重大科研任務(wù)。

“我們還要著力增強(qiáng)甘蔗科技人才引進(jìn)、培養(yǎng)和整合力度,有力推進(jìn)廣西甘蔗生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室升級省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,大力提高廣西蔗糖產(chǎn)業(yè)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心在蔗糖產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)作用,全力提升服務(wù)產(chǎn)業(yè)、服務(wù)鄉(xiāng)村振興、服務(wù)地區(qū)發(fā)展的能力。”張木清說。