进化透镜加速杂交马铃薯育种

读特客户端·深圳新闻网2023年5月5日讯（记者 周维朕）5月4日，顶尖学术期刊《细胞》报道了中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队的最新研究成果，题为“利用进化基因组学鉴定有害突变进而指导杂交马铃薯育种”。

如今地球上多种多样的物种是经历了亿万年的进化而形成的，在进化过程中物种的基因组并不是一成不变的。但是，一些具有重要功能的位点是不会改变的，它们会在进化过程中保留在不同物种中，研究人员称这一现象为进化约束，把这些位点称为进化保守位点，找到这些高度保守的位点是“优薯计划”的关键。

顶尖学术期刊《细胞》

进化透镜，又称之为“历史透镜”，即通过生物体的进化历史快速、有效地鉴定并定量进化保守位点。“进化透镜”技术能够及早发现出阻碍马铃薯育种的基因组“暗礁”（科学家称之为“有害突变”），避免育种“走错路”，让大家能够更快吃上更优质的高产土豆。为此，中国农业科学院深圳农业基因组研究所团队收集了大量茄科物种资源，完成了38个茄科基因组的组装，并利用大数据技术，将100个茄科物种的基因组进行比较，最终开发出新的进化透镜技术。

据介绍，该研究利用进化基因组学，开发进化透镜，从全基因组层面探明了有害突变全貌，绘制了首个包含基因型维度及有害程度维度的马铃薯有害突变二维图谱，为下一步指导亲本选择及品种改良提供了新依据。研究人员利用该图谱还开发了一个新的预测模型，科学家可以利用它解读马铃薯的基因，只需要苗期的DNA，就可以提前预测马铃薯育种材料的产量、株高、薯块等性状，更好地帮助育种家制定早期育种决策，缩短马铃薯育种周期，让广大人民群众更快地享受到更好的马铃薯品种。

一名研究人员表示，该成果可以更好地指导马铃薯育种决策，加速马铃薯育种进程，标志着我国马铃薯育种已经领先全球，率先进入了基因组设计育种新时代。

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中国农业科学院深圳农业基因组研究所（以下简称“基因组所”）成立于2014年，由农业农村部、中国农业科学院和深圳市政府共同支持建设，位于深圳市大鹏新区。基因组所通过整合生物学和大数据科学，来认识与利用农业生物基因组，服务全球农业生产。基因组所成立了组学技术、合成生物学、植物基因组、动物基因组、生态基因组、食品科学等研究中心和相关技术平台。

成立以来，基因组所组建了1000多人的研究队伍，形成了以组学技术为核心、辐射农业、食品和生态方向的学科体系，获批“岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心”“农业农村部农业基因数据分析重点实验室”“农业农村部农业合成生物学重点实验室”“农业农村部畜禽生物组学重点实验室”等创新载体，在包括Science、Nature、Cell等顶级期刊在内的杂志上发表SCI论文620多篇，以基因组设计育种育成国审、省审新品种50余个，农业基因组学等研究领域占据世界前沿。 多项成果入选“‘十三五’农业科技十大标志性成果”“中国生命科学十大进展”“中国农业科学十大进展”“中国农业农村重大新技术”。