社会科学文献出版社 2014-11出版

杜仲全基因组测序重要研究成果

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杜仲是我国特有的、除三叶橡胶外世界上具有巨大开发前景的优质天然橡胶树种,杜仲橡胶资源是我国十分重要的国家战略储备资源。本研究首次在木本植物全基因组测序中科学地将第二、第三代测序技术有机结合,攻克了杜仲基因组的高杂合度带来组装困难的瓶颈问题;获得了大量杜仲橡胶、杜仲药用成分合成和抗性等功能基因家族,将加快高产杜仲橡胶(药)良种培育;揭示了杜仲适应性强的分子机制;揭示了杜仲的系统发育地位。研究成果将对颠覆性突破高产杜仲橡胶和现代中药育种技术、科学指导新型杜仲橡胶资源培育都具有十分重要的里程碑意义。 杜仲是我国特有的、除三叶橡胶外世界上具有巨大开发前景的优质天然橡胶树种,杜仲橡胶资源是我国十分重要的国家战略储备资源。本研究首次在木本植物全基因组测序中结合第二代和第三代测序技术,攻克了杜仲基因组高杂合度、高重复所带来的组装困难问题;获得了大量杜仲橡胶合成途径中的功能基因家族,将加快高产胶杜仲新品种培育,促进杜仲产业健康快速发展;挖掘了大量杜仲药用万分相关的功能基因家族,为筛选和培育杜仲高药用万分新品种提供了坚实基础;发现了杜仲抗逆性和环境适应性相关的功能基因,揭示了杜仲适应性强的分子机制;揭示了杜仲的系统发育地位。研究成果将对颠覆性突破高产杜仲橡胶和现代中药育种技术、科学指导新型杜仲橡胶资源培育都具有十分重要的里程碑意义。
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内容介绍 参考文献
图书详情
ISBN:978-7-5097-6754-2总页码:76
字数: 52千字装帧:平装
内容简介
杜仲橡胶资源是我国十分重要的国家战略储备资源。本研究首次在木本植物全基因组测序中结合第二代和第三代测序技术,攻克了杜仲基因组高杂合度、高重复所带来的组装困难问题;获得了大量杜仲橡胶合成途径中的功能基因家族;挖掘了大量杜仲药用万分相关的功能基因家族;揭示了杜仲适应性强的分子机制;揭示了杜仲的系统发育地位。研究成果将对颠覆性突破高产杜仲橡胶和现代中药育种技术、科学指导新型杜仲橡胶资源培育都具有十分重要的里程碑意义。

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图书摘要
杜仲是第四纪冰川留下来的古老树种,也是我国特有的名贵中药材和全世界唯一的硬性橡胶树种,是除三叶橡胶外最具开发潜力的天然橡胶资源和国家战略储备资源。为全面解析杜仲基因组结构、挖掘重要功能基因、探索杜仲起源和进化、揭示杜仲遗传密码等,本研究采用全基因组鸟枪法,结合第二代测序技术与第三代测序技术,完成了杜仲全基因组测序工作,绘制了杜仲基因组精细图。研究结果表明:杜仲基因组大小为1.02G左右,杂合度高达1.1%,重复序列超过66%,表现出基因组大、杂合度高、重复序列多等复杂植物基因组特征;通过第二代测序技术和第三代测序技术的结合,采用混合组装的策略,克服了杜仲基因组的高度复杂性,使Scaffold N50超出900Kb,突破了高度复杂基因组Scaffold组装过短的瓶颈;解析了杜仲重要功能基因,注释得到2.6万多条功能基因和3000多条非编码RNA;发现了70个杜仲橡胶合成相关基因,鉴定出杜仲橡胶高效积累的关键基因TIDS5,确定了杜仲橡胶高效合成的上游调控途径为MVA,确定了杜仲橡胶合成关键时期;鉴定了重要活性成分绿原酸合成相关基因42条,槲皮素和山奈酚合成相关基因11条,α-亚麻酸合成相关基因6条。在杜仲基因组中发现了大量的逆境胁迫相关基因,其中耐热基因8种59条、抗寒基因16种211条、抗旱基因23种222条、抗盐碱基因61种、抗虫基因9种239条、抗病基因44种281条,揭示了杜仲对不同环境广泛适应的分子基础;发现了性别决定相关基因,有助于探讨杜仲雌雄异株性别决定模式等。通过对杜仲全基因组序列信息的全面解读,将为杜仲橡胶高效合成、药用成分高效积累机理、提高杜仲抗逆性、破解杜仲性别决定模式、研究杜仲的起源和进化等提供重要的理论依据,对突破高产杜仲橡胶和现代中药育种技术、科学指导新型杜仲橡胶资源培育都具有十分重要的里程碑意义。
关键词:杜仲;杜仲橡胶;基因组测序;精细图;功能基因

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