曹清河团队发布甘薯T2T基因组新突破
曹清河团队发布甘薯T2T基因组新突破
近日,江苏徐淮地区徐州农业科学研究所曹清河研究员及其合作团队在Plant Biotechnology Journal杂志上发表了一项重要研究成果,首次获得了甘薯的完整无间隙(T2T)基因组。这一突破性进展为推进甘薯的遗传学研究提供了有力支持,有望推动农作物分子育种进程,助力世界粮食安全。
什么是T2T基因组?
T2T基因组,即端粒到端粒(Telomere-to-Telomere)的完整基因组,是基因组组装的终极目标。它通过超长序列测序技术,能够填补此前未被组装到的基因组片段,修正历史版本的组装错误,同时解锁基因组复杂区域。这种完整的基因组信息对于新基因鉴定、着丝粒研究、片段重复分析等具有重要意义。
研究内容与创新点
曹清河团队利用最新的测序和组装技术,包括ONT ultra-long(牛津纳米孔测序)和PacBio HiFi(太平洋生物科学公司高保真测序)技术,成功获得了完整的甘薯基因组。这是全球首个达到T2T标准的甘薯基因组,标志着甘薯基因组研究迈入了新的阶段。
研究团队不仅完成了基因组组装,还建立了高效的遗传转化和基因编辑系统。这一系统将为后续的功能基因研究提供强大的技术支撑,使科学家能够更精准地解析甘薯的遗传特性。
应用价值与影响
这项研究的突破将为甘薯的分子育种和遗传改良提供精准的基因组信息。通过T2T基因组,研究人员可以:
- 挖掘新的功能基因和遗传变异
- 解析着丝粒等复杂区域的结构和功能
- 开发更精准的分子标记辅助选择系统
- 加速优良品种的培育进程
甘薯是重要的粮食、饲料和能源作物,广泛种植于世界上100多个国家或地区,为全球的粮食安全和人口增长做出了重要贡献。中国是甘薯生产大国,年产量超过全球的一半。因此,这一研究成果不仅具有重要的科学价值,还具有显著的实践意义。
团队背景与研究基础
曹清河团队长期致力于甘薯种质资源研究,已完成了314份种质资源的全基因组重测序,鉴定了多个与重要农艺性状相关的遗传位点,并开发了3219对核心分子标记。这些前期工作为T2T基因组的获得奠定了坚实的基础。
此次T2T基因组的突破,不仅是团队科研实力的体现,更是我国在甘薯基因组研究领域的重要里程碑。这一成果将为全球甘薯研究和育种工作提供重要的参考和支撑,为保障粮食安全贡献中国智慧。