洛阳牡丹基因组测序成果发布 填补芍药科植物基因组研究空白

　　国际在线河南消息：“洛阳牡丹甲天下”。2017年9月26日，洛阳牡丹基因组测序成果正式发布，中国科学家成功破译牡丹基因组，填补芍药科植物基因组研究空白。

新闻发布会现场（孟庆梅 供图）

洛阳牡丹瓷（孟庆梅 供图）

　　有着“千年帝都、牡丹花城”美誉的洛阳一直是国内牡丹的研究和栽培中心，有着悠久的牡丹种植历史、丰富的牡丹种质资源和良好的牡丹产业基础,开展并应用基因研究，实现牡丹科研上的根源性创新，解决牡丹育种周期长、效率低等技术难题，将会大大促进洛阳牡丹产业的发展。2014年12月，洛阳市人民政府、深圳华大基因签署协议，共同开展洛阳牡丹基因组学研究。主要任务是开展洛阳牡丹基因组测序和牡丹遗传多样性、洛阳牡丹分子育种研究。其中最重要、最基础和最核心的任务是牡丹基因组测序研究。

　　牡丹基因组极其复杂，达12.5 GB （约是人类基因组的4.5倍）。在华大基因和洛阳农林科学院双方的共同努力下，经过近三年的协作攻关，动用了包括国家银河超算在内的各种科研资源，应用世界最先进的第三代测序技术，先后完成了2.67 TB二代高通量数据，1.49 TB的第三代测序数据采集，结合759 GB约58×的Hi-C数据组装，在世界上被首次破译了牡丹基因组。

　　牡丹基因组的破译，在国际植物基因组研究上填补了芍药科植物基因组的空白，使这个来源于中国的花卉品种在世界基因研究领域完美亮相，在牡丹研究方面具有里程碑意义。总结此项研究成果，我们取得了三项世界领先。一是首次完成了牡丹基因组精细图的绘制，使“数字化牡丹”精彩呈现。完成牡丹基因组组装大小12.25 GB，拼接片段Contigs N50 = 128KB，基因组完整度98%，双端比对率98.8%，锚定染色体85%的基因组精细图谱，实现了超大基因组三代测序技术的完美组装。二是首次注释了65898个牡丹基因，使“定制化牡丹”成为可能。获取了包含牡丹花形、花色控制基因及与牡丹籽油合成相关的基因，为精准化牡丹分子育种提供了技术支撑。三是首次构建了牡丹基因组及表型数据库，使“信息化牡丹”触手可及。依托研究成果建设了牡丹基因组数据库，涵盖1000余份牡丹品种资源，从基因视野对牡丹进行分类、甄别，实现大数据查询应用。

　　牡丹基因组测序的完成，使洛阳牡丹科研全面迈进基因时代，标志着洛阳的牡丹科研水平达到了全球领先水平。基于此项研究成果，一是可以更加科学地做好牡丹品种资源的溯源、保护工作。利用基因研究成果，可以对全球牡丹资源在分子水平上加以甄别、归纳和整理，去伪存真，保证牡丹品种资源的准确性、科学性和一致性。同时对部分频临灭绝的珍奇牡丹资源进行异地活体保护和DNA资源保护，使洛阳成为全球牡丹品种资源类型最全、品种数量最多的资源保育中心。二是可以实现牡丹精准定向分子育种。通过基因组辅助技术，可以大大加快洛阳在观赏牡丹、油用牡丹、鲜切花牡丹、药用牡丹等方面的新品种培育速度,使洛阳成为全球牡丹品种培育中心、技术研发中心。三是可以加快牡丹产业化发展。通过大力开展牡丹基因组应用研究，全面推进洛阳牡丹生产的标准化、规模化发展，使洛阳成为全球牡丹产业发展中心。（文 孟庆梅）