繼中國科學(xué)家成功完成水稻、玉米基因組測序工作后，近日，中國科學(xué)院武漢植物園研究人員與國外多家科研機構(gòu)合作，順利完成中國蓮的基因組測序，構(gòu)建了首張中國蓮全基因組圖譜，相關(guān)論文在線發(fā)表于《基因組生物學(xué)》雜志。

“該項目為將來的蓮分子育種提供了堅實的基礎(chǔ)，也標志著我國相關(guān)研究將對生物進化科學(xué)的發(fā)展作出前所未有的貢獻?！蔽錆h植物園研究員韓月澎對《中國科學(xué)報》記者說，“我們對蓮的研究從未如此深入，具有如此豐富的信息?！?/SPAN>

蓮屬包含中國蓮和美洲蓮兩個種，前者廣泛分布于我國、印度、日本等亞洲國家，后者主要分布于北美洲和加勒比海。我國是世界蓮花起源和種植中心之一，早在7000多年前的河姆渡文化遺址中就發(fā)現(xiàn)蓮的遺跡。目前，蓮是我國重要的水生經(jīng)濟作物，栽培面積超過1000萬畝。

2010年初，該團隊成員明瑞與李紹華確定對蓮花進行基因組測序。測序項目從2011年3月開始啟動，主要的測序和后續(xù)拼接、分析工作到2012年上半年均已完成。與投資巨大、周期長的水稻、人類基因組項目相比，蓮基因組項目耗時較短、花費最少。

“蓮基因組的成功測序標志著水生植物、水生經(jīng)濟作物的研究進入基因組學(xué)時代?！蔽錆h植物園助理研究員王魯表示。

王魯介紹說，該研究為功能基因組學(xué)、發(fā)掘新基因提供了序列和基因資源。此前由于沒有基因組序列，也沒有序列背景比較清楚的近緣物種，因而蓮的新基因發(fā)掘進展異常緩慢。蓮基因組草圖從多個方面將大大促進新基因克隆。

其次，基因組測序便于遺傳作圖、促進蓮分子育種。王魯認為，蓮基因組序列的公布將有助于科學(xué)家深入研究蓮特異的生物學(xué)特征，包含荷葉表面結(jié)構(gòu)、荷花的生熱作用及種子千年不死的長壽秘密等。擁有了蓮基因組序列，能大大加速新基因的挖掘。

在比較基因?qū)W和進化學(xué)方面，研究人員通過蓮基因組中存在的各種生物進化的“蛛絲馬跡”，結(jié)合其他物種的類似證據(jù)，整理出被子植物的進化脈絡(luò)。同時，蓮基因組測序項目結(jié)束了水生被子植物沒有全基因組組裝序列的歷史，將促進水生經(jīng)濟作物育種進入新的發(fā)展時期。

韓月澎介紹說，為了面向生產(chǎn)，培育蓮栽培品種，發(fā)展相關(guān)的種植技術(shù)，蓮功能基因組學(xué)和分子育種學(xué)的研究將在武漢植物園深入進行下去?！昂蛡鹘y(tǒng)的常規(guī)育種相比，基于基因組序列的分子育種將在各方面產(chǎn)生推動作用?！?/SPAN>

王魯也認為，利用蓮基因組項目提供的海量SNP信息，可進一步研發(fā)高密度SNP芯片，進而開發(fā)全基因組選擇育種芯片，這將大大提高育種的選擇效率。