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      基因庫新時代的曙光
      
			
      
				2019-03-06 10:48:04
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      生物多樣性超越了物種多樣性。生物多樣性的另一個重要方面是物種內(nèi)的遺傳變異 一個值得注意的例子是作物植物及其野生祖先的種類繁多的品種和地方品種。由萊布尼茨植物遺傳和作物植物研究所(IPK Gatersleben)牽頭并得到iDiv研究中心支持的國際研究聯(lián)盟現(xiàn)已在分子水平上設(shè)計了一個世界收集品，其中包括來自22,000多個大麥的種子樣品品種。在自然遺傳學(xué)雜志上發(fā)表的一項研究中，科學(xué)家們開啟了基因庫的新時代，這些基因庫從過去的作物多樣性博物館轉(zhuǎn)變?yōu)樯飻?shù)字資源中心。
      

      基因庫新時代的曙光
      

      Genebanks存儲來自世界各地的作物植物的品種，地方品種和野生近緣種的樣本，以保護(hù)我們的農(nóng)業(yè)遺產(chǎn)并將其用于未來的作物改良。位于Gatersleben的IPK德國聯(lián)邦非原生境基因庫擁有世界上最全面的栽培植物之一，包括22,000個大麥種子樣本。在IPK Gatersleben的領(lǐng)導(dǎo)下，德國綜合生物多樣性研究中心(iDiv)的研究人員，奎德林堡的JuliusKühn研究所(JKI，德國聯(lián)邦栽培植物研究中心)和哥廷根大學(xué)與來自中國的同事合作和瑞士。這項國際合作揭示了IPK系列在多大程度上代表了全球大麥的多樣性。單株植物的基因分型超過22種，000種子樣本，使科學(xué)家能夠識別集合中的重復(fù)樣本。這一全面的數(shù)據(jù)集開辟了基因知識質(zhì)量管理的新途徑，還通過精確定位線條指導(dǎo)有效利用該系列在研究和育種中的進(jìn)一步深入表征。
      

      Nils Stein博士(IPK Gatersleben和哥廷根大學(xué))說：“該出版物使我們能夠在分子遺傳學(xué)方面充分描述全球基因庫的多種形態(tài)多樣性。” 為此，Stein和他的團(tuán)隊使用了一種稱為基因分型的方法(GBS)。2017年發(fā)布的大麥品種Morex的完整DNA序列構(gòu)成了目前工作的基礎(chǔ)。它作為GBS信息的高質(zhì)量序列錨。為了表征整個基因組中栽培和野生大麥形式之間的遺傳多樣性，研究人員搜索了所謂的SNP(單核苷酸多態(tài)性)?？偟膩碚f，他們在由50億個堿基對組成的巨大大麥基因組中發(fā)現(xiàn)了超過171,000個這些小DNA變體。斯坦補(bǔ)充道：“
      

      “我們現(xiàn)在可以得出關(guān)于我們收集的大麥種群的起源，分布區(qū)域和關(guān)系的結(jié)論。所有數(shù)字遺傳數(shù)據(jù)都是公開可訪問的，有針對性的查詢可以在線提交。最先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫結(jié)合了傳統(tǒng)護(hù)照記錄帶有新的分子數(shù)據(jù)，為研究和育種應(yīng)用提供信息，“IPK和iDiv的Martin Mascher博士解釋說，他是該研究的共同領(lǐng)導(dǎo)者。
      

      基因庫的歷史野外數(shù)據(jù)的組合現(xiàn)代分子分析是一個令人印象深刻的展示機(jī)會，仍然存在于世界各地的基因庫中。新的研究方法和國際合作為保護(hù)和利用這種寶貴的遺傳多樣性鋪平了新的道路。來自JuliusKühn研究所(JKI)的Frank Ordon教授指出：“關(guān)于遺傳變異及其使用的詳細(xì)知識是培育適應(yīng)不斷變化的環(huán)境的新品種的先決條件。未來，植物育種者將不得不應(yīng)對熱量，干旱脅迫和新的病原體，也必須適應(yīng)化肥和農(nóng)藥使用方面的變化。因此可以更快地在本地物種或相關(guān)野生物種中檢測出代碼關(guān)鍵特性的基因，并用于育種。
      

      過去，整個收集水平缺乏遺傳數(shù)據(jù)限制了遺傳多樣性在育種和研究中的實際應(yīng)用。由于新的分析和開放的研究數(shù)據(jù)，現(xiàn)在可以搜索22,626個大麥種子樣本。為了擁有這一獨(dú)特的資源，研究人員開發(fā)了BRIDGE數(shù)據(jù)倉庫，作為邁向生物數(shù)字資源中心的第一步。
      
			

			
        
      
			
      
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