張耕耘博士2009年加入深圳華大基因研究院并組建了農(nóng)業(yè)基因組平臺(tái)，他曾主持或參與了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家“973”等多個(gè)大型科研項(xiàng)目，近期他分別以*作者和通訊作者，在Nature Biotechnology和Nature Genetics雜志上發(fā)表文章，取得了谷子和玉米基因組的研究進(jìn)展。

在“Maize HapMap2 identifies extant variation from a genome in flux”這篇文章中，張耕耘博士等人對(duì)105個(gè)野生和栽培玉米品種進(jìn)行了測(cè)序和分析，成功構(gòu)建了第二代玉米單體型圖譜（簡(jiǎn)稱(chēng)，Maize HapMap 2），并對(duì)玉米的遺傳多樣性進(jìn)行了全面分析。
在這篇文章中，研究人員建立了精密的群體遺傳學(xué)評(píng)分模型（population-genetics scoring model），共鑒定了5500多萬(wàn)個(gè)遺傳分子標(biāo)記，同時(shí)發(fā)現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)變異（SV）在玉米野生種和栽培種的基因組中是普遍存在的，并且推測(cè)這些結(jié)構(gòu)變異與很多重要的農(nóng)藝性狀具有密切的關(guān)聯(lián)。

此外，在研究影響玉米基因組大小的主要因素時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)染色體結(jié)（一種密集的DNA結(jié)構(gòu)，chromosomal knobs）的存在或缺失造成了“種內(nèi)”玉米基因組大小出現(xiàn)很大的差異；而在“種間”進(jìn)行比較時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)玉米基因組大小的變化則主要與大量的轉(zhuǎn)座子有關(guān)。
 

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玉米是集糧、經(jīng)、飼為一體的三元作物，也是重要的能源作物。遺傳多樣性研究對(duì)玉米種質(zhì)資源的收集、評(píng)價(jià)、保存和利用具有十分重要的意義，也對(duì)玉米育種具有重要的指導(dǎo)意義。
這項(xiàng)研究與同期另外一項(xiàng)玉米基因組研究對(duì)促進(jìn)玉米改良以滿(mǎn)足整個(gè)世界對(duì)糧食、飼料和燃料等資源的需求具有重要價(jià)值。張耕耘博士表示“我們希望在未來(lái)的研究中能夠取得更多的突破，以便更好地應(yīng)對(duì)糧食安全和環(huán)境問(wèn)題所帶來(lái)的諸多挑戰(zhàn)。”

另外一篇“Genome sequence of foxtail millet （Setaria italica） provides insights into grass evolution and biofuel potential”文章中，研究人員完成了一種植物：谷子（foxtail millet，學(xué)名Setaria italica）的全基因組測(cè)序，谷是目前種植第二廣泛的粟類(lèi)物種，這項(xiàng)研究為提高谷類(lèi)糧食遺傳性狀提供了寶貴的資源。
在這項(xiàng)研究中，研究人員利用新一代測(cè)序技術(shù)，對(duì)一種國(guó)內(nèi)北部谷子品系：張谷（Zhang gu）進(jìn)行了從頭測(cè)序（de novo assembly），獲得了大小約為423Mb（N50達(dá)到了1.0Mb），包含38,801個(gè)蛋白編碼基因的全基因組序列，這些基因預(yù)測(cè)超過(guò)81%已經(jīng)表達(dá)。通過(guò)基因組注釋和分析發(fā)現(xiàn)，谷子基因組中的重復(fù)序列約占整個(gè)基因組的46%。

除此之外，研究人員還對(duì)另一谷子品系A(chǔ)2進(jìn)行了重測(cè)序——A2是一種廣泛使用的谷子雜交雌株品系，利用這兩個(gè)品系親本F2代群體，完成了高密度遺傳連鎖圖譜。

來(lái)源：生物通