2017年9月26日,洛阳农林科学院与深圳华大基因农业控股有限公司联合召开新闻发布会,宣布中国科学家在世界上首次成功破译牡丹基因组,填补了芍药科植物基因组研究的空白。这一成果标志着牡丹研究进入基因组时代,为牡丹的分子育种、品种保护和产业化发展奠定了坚实基础。
据深圳华大农业应用研究院院长董扬介绍,牡丹基因组的破译在国际植物基因组研究中具有里程碑意义,主要取得了三项世界领先成果:
首次完成牡丹基因组精细图的绘制,实现了“数字化牡丹”的精彩呈现。研究团队完成了牡丹基因组组装,大小达12.25 Gb,拼接片段Contigs N50为128 Kb,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。
首次注释了65,898个牡丹基因,使“定制化牡丹”成为可能。研究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。
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。
基于此项研究成果,可以更加科学地做好牡丹品种资源的溯源、保护工作,实现牡丹精准定向分子育种,加快牡丹产业化发展。牡丹基因组极其复杂,达12.5 Gb(约是人类基因组的4.5倍)。2014年12月,洛阳市政府与深圳华大基因签署协议,共同开展洛阳牡丹基因组学研究。双方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,最终在世界上首次破译了牡丹基因组。