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广西农科院率先破译葡萄霜霉菌全基因组遗传密码
2017-04-21 14:59:32   来源:广西农科院   作者:尹玲 曲俊杰    评论:0

近日,广西农科院重点实验室葡萄分子设计育种团队依托广西八桂学者亚热带作物分子育种岗位和重点实验室生物信息学平台,与中国农业大学、北京理化测试中心、上海交通大学等单位合作,在国际上率先完成了葡萄霜霉菌全基因组遗传密码的破译工作,该研究成果以“Genome sequence of Plasmoparaviticola and insight into the pathogenic mechanism”为题已在线发表在Nature出版集团旗下的Scientific Reports杂志上。卢江教授为本论文的通讯作者,该团队成员尹玲、曲俊杰为共同第一作者,广西农科院重点实验室为第一完成单位。

葡萄霜霉病是一种全球性且严重影响葡萄产量和品质的葡萄病害,包括广西在内的我国大部分葡萄产区,夏季高温多雨,发病尤为严重,因此它也成为制约我国葡萄与葡萄酒产业发展的一大瓶颈。

通过高通量Illumina二代测序、PacBio三代测序及转录组测序技术相结合的策略,该团队共组装得到约101.3Mb的高质量葡萄霜霉菌全基因组序列,并成功预测出共17014个编码基因和大量不同类型的致病相关蛋白,这些致病蛋白极其复杂多样,且在整个基因组中并非随机分布,存在明显的聚集和多拷贝现象;分析认为,这可能是葡萄霜霉菌与寄主长期互作过程中协同进化且受到较大选择压力的结果,并反映出这些致病蛋白在葡萄霜霉菌致病过程中的重要作用。同时,通过与其他病原卵菌的比较基因组学分析还发现,葡萄霜霉菌与拟南芥霜霉菌等一些其他病原卵菌是分别独立进化而来的,且葡萄霜霉菌处于较低等的进化位置。

该团队成员依托重点实验室生物信息学平台,完成了从建库策略的制定、数据预处理、全基因组组装、重复序列注释、基因结构预测和功能注释,到致病相关基因的挖掘分析、基因家族及比较基因组学分析、转录组测序及相关分析等全部的生物信息学分析工作。

葡萄霜霉菌全基因组遗传密码的成功破译,不仅为不同病原卵菌间的比较基因组学分析和进化研究提供重要基础,同时将为研究葡萄霜霉菌与寄主间的互作机制、探索新的葡萄霜霉病防治手段和加速抗病育种进程提供分子依据和理论基础,为葡萄霜霉病的综合防控提供新的研究方向和策略。

编辑:张瑜宸

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