第3章動植物基因組測序項目與我們息息相關的人類基因組序列植物基因組測序進展番茄獼猴桃擬南芥

茄科植物的分布茄科包含超過3000種的植物，分布在不同的生態(tài)環(huán)境。LynnBohs茄科植物番茄茄子辣椒牽牛花土豆Pachytenechromosomes番茄作為食物的重要性番茄基因組測序的目的和意義1、解析番茄的果實發(fā)育機制，為培育具有高產、優(yōu)質、抗病蟲害、抗逆等優(yōu)良性狀的番茄新品種奠定良好基礎，對推動全世界番茄生產有重要意義。同時，基因組序列的獲得為在育種中進一步利用野生資源的優(yōu)異基因提供出有力工具。2、對于不同物種之間的比較基因組學研究具有重要價值，將極大推動番茄乃至包括馬鈴薯、辣椒、茄子等茄科植物的功能基因組研究，比較基因組學研究，為其它茄科植物的研究提供基因組序列，解釋為什么親緣關系接近的茄科物種之間存在巨大的外在差異番茄基因組測序計劃2003年11月，在華盛頓，組建由中、美等14國科學家組成的番茄基因組研究國際協(xié)作組，開始番茄全基因組的測序工作（華盛頓會議）。2012年5月，番茄基因組序列發(fā)表在《Nature》雜志。對栽培番茄和醋栗番茄全基因組的序列測定，是繼擬南芥和水稻基因組序列分析之后，科學家通過國際合作完成的又一個高質量模式植物基因組序列分析。123456789101112euchromatineuchromatinheterochromatinheterochromatinAT-richsatelliteDNAAT-richsatelliteDNAShortarmCentromereLongarm番茄國際測序組織，包含14個國家的研究機構242626191120271716101311T=220Mb*USAKoreaChinaUKChrom.USATheNetherlandsFranceUSASpainUSAUSAItaly*Euchromatinportion(basedondeJongandStack,personalcomm)番茄基因組測序計劃番茄基因組（950Mb）中大約3/4（730Mb）是異染色體;占基因組1/4，約220Mb的常染色質多集中分布于染色體的兩極，這些常染色體區(qū)域包含了超過90%的番茄基因和幾乎所有的單拷貝基因。SOL計劃的第一步就是對番茄常染色體區(qū)進行測序。pericentricheterochromatincentromeretelomereeuchromatin

euchromatin

pericentricheterochromatin番茄基因組測序計劃番茄基因組測序計劃普通栽培番茄有約9億個堿基對，共鑒定出約34727個基因，其中97.4%(33840個)的基因已精確定位到染色體上。協(xié)作組同時繪制出栽培番茄祖先種野生醋栗番茄基因組的框架圖，兩個基因組僅有0.6%的區(qū)別。鑒于中國科學家在番茄基因組測序任務中的突出表現(xiàn)和重要貢獻，國際茄科基因組計劃決定2013年在中國舉行第10屆國際茄科基因組大會。

番茄基因組測序計劃后續(xù)的番茄基因組測序計劃：中國與荷蘭科學家共同發(fā)起了“100個番茄基因組研究計劃”，希望能用1年的時間完成100個番茄基因組的測序和組裝工作，解析番茄基因組序列，為培育高產、優(yōu)質、抗病蟲害等優(yōu)良性狀的新品種奠定堅實的基礎。獼猴桃基因組測序計劃獼猴桃，又稱“奇異果”，其富含多種維生素、糖和礦物質等多種營養(yǎng)成分，被譽為“水果之王”和“維C之王”。獼猴桃起源于中國南方地區(qū)，大約100年前被引入新西蘭，經(jīng)過多年的馴化和商業(yè)化培育，現(xiàn)已成為風靡全球的營養(yǎng)價值最為豐富的高端水果之一。獼猴桃基因組測序計劃獼猴桃基因組測序計劃由合肥工業(yè)大學生物與食品工程學院劉永勝教授和美國康奈爾大學湯姆遜植物研究所費章君博士共同帶領的獼猴桃基因組國際合作組織，聯(lián)合四川大學、四川省自然資源研究院、湖北省農科院、中國科學院廣西植物研究所、香港中文大學、復旦大學、西南大學、美國愛達荷大學、美國農業(yè)部等國內外高校和科研機構，對廣泛栽培的中華獼猴桃品種“紅陽”的基因組進行分析，獼猴桃基因組測序計劃獼猴桃基因組測序計劃獼猴桃基因組616.1?Mb編碼39,040基因；發(fā)現(xiàn)了中華獼猴桃類植物的果實風味和營養(yǎng)品質相關基因產生和進化的基因組學基礎；揭示了存在于中華獼猴桃進化過程的3次基因組倍增的歷史事件，以及中華獼猴桃富含維生素C、類胡蘿卜素、花青素等生物活性物質的基因組學基礎，為獼猴桃品質改良和遺傳育種奠定了重要基礎。獼猴桃基因組測序計劃獼猴桃基因組中三次倍增留下的痕跡數(shù)目大量增加的獼猴桃維生素合成基因擬南芥基因組測序計劃2000年12月4日出版的《自然》雜志(Nature)報道了擬南芥完整基因組測序工作完成并首次發(fā)表了其完整基因組序列。這成為植物科學史上的一個重要里程碑。該項目1996年開始，計劃2004年完成。已經(jīng)繪制出擬南芥的基本基因圖譜，其中包含1.16億個堿基對，編碼大約2,6000個基因。擬南芥基因組測序計劃擬南芥是一種典型的開花植物,廣泛分布于歐洲、亞洲和北美。它作為模式植物在基因組分析方面有很多優(yōu)勢：(1)生長周期短。整個生長周期,從發(fā)芽到種子的成熟可在6周內完成。(2)體形小,占地少。成熟植株一般15cm～20cm高。(3)后代多。每株擬南芥可產生上百個蘋果,多達5000粒種子。(4)核基因組小。擬南芥細胞核共包含5對染色體,約1.2億堿基對。這些優(yōu)點使得擬南芥成為