世界首个枣全基因组测序在河北农业大学完成

 

    河北省杰出青年科学基金项目获得者河北农业大学刘孟军教授带领其研究团队历时3年多时间完成了世界首个枣全基因组测序，测序研究成果于10月29日被国际权威科学杂志《自然通讯》（Nature Communications）在线发表。这标志着中国在枣基因组学研究方面达到了国际领先水平。该研究使枣树成为世界鼠李科植物中首个完成基因组测序的物种，为鼠李科及其它果树和木本植物的分子遗传改良提供了十分重要的理论借鉴。
    枣的基因组属于高度复杂的类型，其测序和组装的难度很大。刘孟军教授带领其枣研究团队在第二代测序技术基础上，综合采用BAC-to-BAC和WGS-PCR-free方法，成功开展了对我国著名枣品种“冬枣”的全基因组测序工作，组装出高质量的枣基因组序列，总长达4.38亿个碱基，占预估枣基因组大小的98%，同时将其中80%的序列锚定到了枣的12条假染色体上。该研究还注释出32000多个基因，这里面包含大量的枣特色基因。特别是在第一号染色体上，发现了一段高度保守的区域，这一段和抗逆、多糖代谢相关，为枣的特殊生物学性状的分析提供了重要线索。
    枣果是世界上已知维生素C含量最为丰富的果品之一，比苹果、梨高出数十倍，甚至超过人们所熟知的富含维生素C的柑橘和猕猴桃，但枣果大量积累维生素C的内在机制一直是个谜。刘孟军团队通过大量的比较基因组和转录组的分析发现，枣同时具有了柑橘和猕猴桃两种积累维生素C的分子机制，这在其他果树中是没有见到的。此外，本研究还揭示了枣树抗旱、耐盐以及“落枝归根”而非“落叶归根”等独特和优异性状形成的分子机制。
    河北农业大学该项研究成果的问世，将对揭开枣树进化和生长发育之谜、加速枣树功能基因组学研究、促进枣树乃至鼠李科和其他果树的遗传改良和分子育种等工作产生重大而深远的影响。