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我國大豆基因組研究取得重大突破


香港中文大學、華大基因研究院、農業部、中國科學院等單位合作的“大豆回家”項目，在大豆基因組研究取得重大突破 。第一次為大豆基因組學研究提供了全面的重測序數據，對未來的大豆群體遺傳學研究，分子標記育種，新基因的發現奠定了堅實的基礎 。
據悉，這是首次全由中國科學家在大豆的故鄉--中國完成的一項大型大豆基因組課題，突破了先進國家在大豆高端研究的壟斷 。
該研究首次對野生大豆和栽培大豆全基因組進行了大規模遺傳多態性分析，為全球大豆的遺傳學研究提供了非常有價值的資源，為大豆種質資源保護和分子育種帶來新的科學啟示 。研究人員運用新一代測序技術對17株野生大豆和14株栽培大豆進行了全基因組重測序，利用SOAP軟件v2.18比對到大豆的參考基因組上，總共發現了630多萬個單核苷酸多態性位點（SNPs），建立了高密度的分子標記圖譜 。同時通過SOAPdenovo軟件分別對野生大豆和栽培大豆進行組裝，從而鑒定出了18萬多個兩種大豆中獲得和缺失變異（PAVs），得到了在栽培大豆中獲得以及丟失的基因 。
研究人員發現了大豆基因組不同于其他作物植物的兩個顯著特點：存在較高程度的基因連鎖不平衡和較高比例的單核苷酸非同義替換/同義替換比例，這提示在大豆育種方面，分子標記育種比基因圖位克隆可能會擁有更多的優勢 。這些發現為大豆的遺傳學研究以及分子育種提供了重要的多態性標記，同時也補充了大豆的基因集，為大豆基因組的進一步研究提供了大量的寶貴數據 。研究人員還發現，與栽培大豆相比，野生大豆有著更高水平的遺傳多樣性，這表明人類的選擇對栽培大豆的遺傳多樣性產生了很大的影響，導致了狹窄的生物多樣性，對可持續種植帶來負面影響 。而對野生大豆的分析表明，隨著野生大豆生存環境的減少，野生大豆的有效群體大小在減少，這表明了野生種質資源保存的重要性和緊迫性 。
此外，研究人員還分析了大豆基因組中基因連鎖不平衡位點及分布，鑒定了20多萬個標簽SNPs,這些工作將有利于數量性狀位點分析及相關研究 。
【我國大豆基因組研究取得重大突破】 大豆是中國和亞洲地區的重要傳統作物，蘊含豐富營養價值，是提供食糧和飼料的重要經濟作物 。大豆亦是一種對環境十分友善的作物，每年以每公頃100公斤的效率把大氣中的氮氣轉化到土壤之中，令植物可以吸收，適合應用在輪作、連作和套作等可持續發展農業模式中 。由于中國及世界的優質農耕地面積及淡水資源不斷萎縮，令大豆等作物的產量難以滿足全球人口上升而日益增加的需求 。因此，有效利用邊緣土地作為種植用途成為優先課題 。