华大基因，香港中大等发表Nat Genetics封面文章

　　

生物通报道：来自香港中文大学生科院，及农业生物技术国家重点实验室，深圳华大基因，丹麦哥本哈根大学等处的研究人员破解31个野生和培植大豆品种的全基因组密码，揭示两者在基因组上的差异，这将有助于了解农业行为对大豆生物多样性的影响。这一研究成果公布在Nature Genetics杂志的封面上。

文章的通讯作者是深圳华大基因的张耕耘，王俊，以及香港中文大学的辛世文，林汉明，这是内地与香港科研合作史上极具里程碑意义的科学研究，该项研究所产生的大量基因组数据可以促进日后的大豆研究，同时亦为大豆育种提供重要信息。

大豆是中国和亚洲地区的重要传统作物，蕴含丰富营养价值，是提供食粮和饲料的重要经济作物。虽然大豆起源于中国，但国内的大豆生产只及需求的三分之一，令中国成为全球最大的大豆进口国，每年耗资数十亿美元购买大豆，进口总额为全球大豆总出口量的一半。

这项最新研究是首次全由中国科学家在大豆的故乡——中国完成的一项大型大豆基因组课题，突破了先进国家在大豆高端研究的垄断，这项“大豆回家”项目主要是通过生物信息学解读大豆基因组数据，发现培植大豆在人类长期筛选的影响下，呈现狭窄的生物多样性，对可持续种植带来负面影响。

在这篇文章中，研究人员运用新一代测序技术对17株野生大豆和14株栽培大豆进行了全基因组重测序，利用SOAP软件v2.18比对到大豆的参考基因组上，总共发现了630多万个单核甘酸多态性位点(SNPs)，建立了高密度的分子标记图谱。同时通过SOAPdenovo软件分别对野生大豆和栽培大豆进行组装，从而鉴定出了18万多个两种大豆中获得和缺失变异(PAVs)，得到了在栽培大豆中获得及丢失的基因。

这项研究获得的基因数据揭示了大豆基因组在驯化过程中发生的变化。通过比较野生大豆和培植大豆的基因组差异，为寻回在人工筛选中流失的重要基因打下基础。

大豆基因组不同于其它农作物植物的特点在于，大豆存在较高程度的基因连锁不平衡和较高比例的单核甘酸非同义替换/同义替换比例。该项发现表明，在大豆育种方面，分子标记育种比基因图位克隆可能会拥有更多的优势。大量的基因组数据有助世界其他大豆科学家进行更深入和高通量的研究。有关研究同时为育种家提供育种相关的重要科学信息，说明由于大豆基因组的重组交换率极低，分子标记辅助育种的应用有很大的发展潜力。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Resequencing of 31 wild and cultivated soybean genomes identifies patterns of genetic diversity and selection

We report a large-scale analysis of the patterns of genome-wide genetic variation in soybeans. We re-sequenced a total of 17 wild and 14 cultivated soybean genomes to an average of approximately ×5 depth and >90% coverage using the Illumina Genome Analyzer II platform. We compared the patterns of genetic variation between wild and cultivated soybeans and identified higher allelic diversity in wild soybeans. We identified a high level of linkage disequilibrium in the soybean genome, suggesting that marker-assisted breeding of soybean will be less challenging than map-based cloning. We report linkage disequilibrium block location and distribution, and we identified a set of 205,614 tag SNPs that may be useful for QTL mapping and association studies. The data here provide a valuable resource for the analysis of wild soybeans and to facilitate future breeding and quantitative trait analysis.

作者简介：

张耕耘博士毕业于北京大学，于2003年在美国Rutgers University获得博士学位，现在在美国华盛顿大学森林资源学院从事研究工作。在报告中，他首先介绍了转基因植物能够提升植物修复RDX and TNT爆炸残留物的效率，然后讲解了将nfsl和XplA基因转入多年常绿草的细胞核基因组和质体基因组的思路，并评估了这两组转基因植物在修复爆炸残留物中的性能。