我国科学家最近完成了甘蓝基因组测序工作，这会对科学研究带来什么帮助？
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
我国科学家最近完成了甘蓝基因组测序工作，这会对科学研究带来什么帮助？
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
甘藍(lán)基因組測序是白菜、甘藍(lán)和油菜等蕓薹屬全基因組測序項(xiàng)目的一部分。白菜和甘藍(lán)是我國主要的蔬菜作物，這項(xiàng)基因組研究不僅有助于人們進(jìn)一步理解蕓薹屬的基因組進(jìn)化，還為許多重要作物的研究提供了寶貴線索。解析蕓薹屬的基因組進(jìn)化和分化過程，可以幫助人們更好地對相關(guān)蔬菜和油料作物進(jìn)行育種。甘藍(lán)基因組至少包含45758個(gè)蛋白編碼基因，與白菜基因組相似，其基因組的大部分能夠與十字花科近緣模式植物擬南芥基因組建立共線性關(guān)系，進(jìn)而為基因組進(jìn)化研究提供了良好的模式材料。研究還發(fā)現(xiàn)，甘藍(lán)基因組擁有合成更多更廣抗癌類物質(zhì)的基因基礎(chǔ)。此前的研究已表明，食用十字花科作物新鮮組織，具有明顯的抗癌效果，而甘藍(lán)可能最有效。
首先，甘藍(lán)是東北、西北、華北等較冷涼地區(qū)春、夏、秋的主要蔬菜，華南等地冬、春也大面積栽培。多數(shù)地區(qū)選用適宜的品種實(shí)行排開播種，分期收獲，在蔬菜周年供應(yīng)中占重要地位，對其進(jìn)行相關(guān)研究本身就很有經(jīng)濟(jì)意義。其次，甘藍(lán)基因組測序工作可以獲得甘藍(lán)的基因組序列圖譜，可以從基因組水平上對甘藍(lán)的生長、發(fā)育、進(jìn)化、起源等重大問題進(jìn)行研究，加深我們對物種的認(rèn)識，在新基因的發(fā)現(xiàn)、物種改良等方面發(fā)揮巨大作用；在已知植物基因組的情況下，對物種內(nèi)的不同個(gè)體或某個(gè)個(gè)體的不同組織進(jìn)行基因組重測序，可以在全基因組水平上發(fā)現(xiàn)不同個(gè)體或組織細(xì)胞之間的差異。通過這種方法，可以尋找出大量的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)（SNP），插入缺失位點(diǎn)（InDel，Insertion Deletion），結(jié)構(gòu)變異位點(diǎn)（SV，Structure Variation），拷貝數(shù)變異（Copy Number Variation，CNV）等變異信息，從而獲得生物群體的遺傳特征。這對在群體水平上研究物種的進(jìn)化歷史、環(huán)境適應(yīng)性、自然選擇等方面具有重大意義。利用全基因組重測序有助于快速發(fā)現(xiàn)與植物重要性狀相關(guān)的遺傳變異，縮短分子育種的實(shí)驗(yàn)周期等。
在普通人看來，目前大部分物種（包括甘藍(lán)）的全基因組測序結(jié)果能發(fā)揮的現(xiàn)實(shí)作用不大，SNP、Indel、SV、CNV等檢測出來也不知道有什么作用，純粹是屬于浪費(fèi)資金做無意義的事。但作為基因領(lǐng)域的我們能這么認(rèn)為嗎？顯然不行，我們的目光不能局限于現(xiàn)在。這就如同，神五楊利偉就是繞地球飛了飛，這樣做的目的僅僅只是展現(xiàn)民族自豪感嗎？顯然不是！在研制神州系列飛船的時(shí)候，帶動的是整個(gè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，美國教授的統(tǒng)計(jì)如是說，航天投入1美元，換來7~12美元?；驕y序投入產(chǎn)出可能并沒有人統(tǒng)計(jì)過，但是其引領(lǐng)生物醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展是不爭的事實(shí)。甘藍(lán)作為十字花科重要的經(jīng)濟(jì)作物, 具有較高的研究價(jià)值，甘藍(lán)全基因組測序結(jié)果，可以使我們從基因組水平上對甘藍(lán)的生長、發(fā)育、進(jìn)化、起源等重大問題進(jìn)行研究。比如甘藍(lán)微進(jìn)化研究，許多分子水平的研究表明,微進(jìn)化過程中的復(fù)雜表型適應(yīng)是多基因作用的結(jié)果，只有全基因組水平的分析，才能有效揭示其多基因作用機(jī)制。它著重于基因?qū)π誀畹挠绊?，以及選擇對基因變異的作用。微進(jìn)化中適應(yīng)性表型變異是通過自然選擇或人工選擇保留下來的，通常具有內(nèi)在的分子與遺傳基礎(chǔ)，可以追溯其發(fā)生發(fā)展的過程，有規(guī)律可循，因而是生物學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。生物表型變異的分子機(jī)制十分復(fù)雜，我們從生物變異與進(jìn)化的源頭著手，較有可能解析適應(yīng)的分子機(jī)制。通過分析微進(jìn)化過程中表型變異的生物在基因組水平上的變異，發(fā)現(xiàn)與表型變異相關(guān)的關(guān)鍵遺傳改變，并揭示進(jìn)化的作用力，從而闡明復(fù)雜表型變異的多基因作用機(jī)制，使進(jìn)化理論奠定在更堅(jiān)實(shí)的遺傳學(xué)基礎(chǔ)上，推動進(jìn)化理論的進(jìn)一步發(fā)展與完善。再比如甘藍(lán)育種研究，全基因組測序結(jié)果有助于快速發(fā)現(xiàn)與植物重要性狀相關(guān)的遺傳變異，縮短分子育種的實(shí)驗(yàn)周期，利用其創(chuàng)造高附加價(jià)值甘藍(lán)新品種；育成具環(huán)保特性之抗病、抗蟲及抗殺草劑等品種，減少農(nóng)藥之施用；育成具耐旱、耐寒、耐熱及耐重金屬等具環(huán)境忍受性等品種；利用基因工程改造甘藍(lán)代謝途徑創(chuàng)造新花色或提高營養(yǎng)成分；利用植物做為生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)藥用化合物、疫苗或生物塑膠等，特殊高價(jià)值產(chǎn)品，提高甘藍(lán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。總之，甘藍(lán)全基因組測序結(jié)果的意義重大，對未來甘藍(lán)分子的領(lǐng)域具有指導(dǎo)意義，可能我們目前的應(yīng)用并不明朗，但誰知道它的全基因譜圖會帶來什么奇跡呢？
甘藍(lán)作為一種常見蔬菜，其基因組的完成。若是說對科學(xué)研究的幫助的話，個(gè)人覺得最主要的可能是挖掘蔬菜中一些功能基因以及對其群里遺傳特點(diǎn)的探索。如果能從中找到一些“功能較為強(qiáng)大”的基因的話，那么如何讓其更多地服務(wù)于人類社會也是指日可待的。
甘藍(lán)基因組至少包含45758個(gè)蛋白編碼基因，與白菜基因組相似，其基因組的大部分能夠與十字花科近緣模式植物擬南芥基因組建立共線性關(guān)系，進(jìn)而為基因組進(jìn)化研究提供了良好的模式材料。通過對這組模式材料的分析，科學(xué)家最終揭示出甘藍(lán)和白菜基因組間存在轉(zhuǎn)座子擴(kuò)增的不對稱性、串聯(lián)重復(fù)基因擴(kuò)增的不對稱性、可變剪切數(shù)量的不對稱性及共線性區(qū)外基因丟失率的不對稱性，而在種內(nèi)的亞基因組間存在基因丟失率差異以及亞基因組間同源基因的序列分化、表達(dá)分化、可變剪切分化等不對稱性進(jìn)化。這個(gè)規(guī)律的對揭示對雜交育種具有重要的直接指導(dǎo)意義。
首先，甘藍(lán)是東北、西北、華北等較冷涼地區(qū)春、夏、秋的主要蔬菜，華南等地冬、春也大面積栽培。多數(shù)地區(qū)選用適宜的品種實(shí)行排開播種，分期收獲，在蔬菜周年供應(yīng)中占重要地位，對其進(jìn)行相關(guān)研究本身就很有經(jīng)濟(jì)意義。其次，甘藍(lán)基因組測序工作可以獲得甘藍(lán)的基因組序列圖譜，可以從基因組水平上對甘藍(lán)的生長、發(fā)育、進(jìn)化、起源等重大問題進(jìn)行研究，加深我們對物種的認(rèn)識，在新基因的發(fā)現(xiàn)、物種改良等方面發(fā)揮巨大作用；在已知植物基因組的情況下，對物種內(nèi)的不同個(gè)體或某個(gè)個(gè)體的不同組織進(jìn)行基因組重測序，可以在全基因組水平上發(fā)現(xiàn)不同個(gè)體或組織細(xì)胞之間的差異。通過這種方法，可以尋找出大量的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)（SNP），插入缺失位點(diǎn)（InDel，Insertion Deletion），結(jié)構(gòu)變異位點(diǎn)（SV，Structure Variation），拷貝數(shù)變異（Copy Number Variation，CNV）等變異信息，從而獲得生物群體的遺傳特征。這對在群體水平上研究物種的進(jìn)化歷史、環(huán)境適應(yīng)性、自然選擇等方面具有重大意義。利用全基因組重測序有助于快速發(fā)現(xiàn)與植物重要性狀相關(guān)的遺傳變異，縮短分子育種的實(shí)驗(yàn)周期等。
在普通人看來，目前大部分物種（包括甘藍(lán)）的全基因組測序結(jié)果能發(fā)揮的現(xiàn)實(shí)作用不大，SNP、Indel、SV、CNV等檢測出來也不知道有什么作用，純粹是屬于浪費(fèi)資金做無意義的事。但作為基因領(lǐng)域的我們能這么認(rèn)為嗎？顯然不行，我們的目光不能局限于現(xiàn)在。這就如同，神五楊利偉就是繞地球飛了飛，這樣做的目的僅僅只是展現(xiàn)民族自豪感嗎？顯然不是！在研制神州系列飛船的時(shí)候，帶動的是整個(gè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，美國教授的統(tǒng)計(jì)如是說，航天投入1美元，換來7~12美元?；驕y序投入產(chǎn)出可能并沒有人統(tǒng)計(jì)過，但是其引領(lǐng)生物醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展是不爭的事實(shí)。甘藍(lán)作為十字花科重要的經(jīng)濟(jì)作物, 具有較高的研究價(jià)值，甘藍(lán)全基因組測序結(jié)果，可以使我們從基因組水平上對甘藍(lán)的生長、發(fā)育、進(jìn)化、起源等重大問題進(jìn)行研究。比如甘藍(lán)微進(jìn)化研究，許多分子水平的研究表明,微進(jìn)化過程中的復(fù)雜表型適應(yīng)是多基因作用的結(jié)果，只有全基因組水平的分析，才能有效揭示其多基因作用機(jī)制。它著重于基因?qū)π誀畹挠绊?，以及選擇對基因變異的作用。微進(jìn)化中適應(yīng)性表型變異是通過自然選擇或人工選擇保留下來的，通常具有內(nèi)在的分子與遺傳基礎(chǔ)，可以追溯其發(fā)生發(fā)展的過程，有規(guī)律可循，因而是生物學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。生物表型變異的分子機(jī)制十分復(fù)雜，我們從生物變異與進(jìn)化的源頭著手，較有可能解析適應(yīng)的分子機(jī)制。通過分析微進(jìn)化過程中表型變異的生物在基因組水平上的變異，發(fā)現(xiàn)與表型變異相關(guān)的關(guān)鍵遺傳改變，并揭示進(jìn)化的作用力，從而闡明復(fù)雜表型變異的多基因作用機(jī)制，使進(jìn)化理論奠定在更堅(jiān)實(shí)的遺傳學(xué)基礎(chǔ)上，推動進(jìn)化理論的進(jìn)一步發(fā)展與完善。再比如甘藍(lán)育種研究，全基因組測序結(jié)果有助于快速發(fā)現(xiàn)與植物重要性狀相關(guān)的遺傳變異，縮短分子育種的實(shí)驗(yàn)周期，利用其創(chuàng)造高附加價(jià)值甘藍(lán)新品種；育成具環(huán)保特性之抗病、抗蟲及抗殺草劑等品種，減少農(nóng)藥之施用；育成具耐旱、耐寒、耐熱及耐重金屬等具環(huán)境忍受性等品種；利用基因工程改造甘藍(lán)代謝途徑創(chuàng)造新花色或提高營養(yǎng)成分；利用植物做為生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)藥用化合物、疫苗或生物塑膠等，特殊高價(jià)值產(chǎn)品，提高甘藍(lán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。總之，甘藍(lán)全基因組測序結(jié)果的意義重大，對未來甘藍(lán)分子的領(lǐng)域具有指導(dǎo)意義，可能我們目前的應(yīng)用并不明朗，但誰知道它的全基因譜圖會帶來什么奇跡呢？
甘藍(lán)作為一種常見蔬菜，其基因組的完成。若是說對科學(xué)研究的幫助的話，個(gè)人覺得最主要的可能是挖掘蔬菜中一些功能基因以及對其群里遺傳特點(diǎn)的探索。如果能從中找到一些“功能較為強(qiáng)大”的基因的話，那么如何讓其更多地服務(wù)于人類社會也是指日可待的。
甘藍(lán)基因組至少包含45758個(gè)蛋白編碼基因，與白菜基因組相似，其基因組的大部分能夠與十字花科近緣模式植物擬南芥基因組建立共線性關(guān)系，進(jìn)而為基因組進(jìn)化研究提供了良好的模式材料。通過對這組模式材料的分析，科學(xué)家最終揭示出甘藍(lán)和白菜基因組間存在轉(zhuǎn)座子擴(kuò)增的不對稱性、串聯(lián)重復(fù)基因擴(kuò)增的不對稱性、可變剪切數(shù)量的不對稱性及共線性區(qū)外基因丟失率的不對稱性，而在種內(nèi)的亞基因組間存在基因丟失率差異以及亞基因組間同源基因的序列分化、表達(dá)分化、可變剪切分化等不對稱性進(jìn)化。這個(gè)規(guī)律的對揭示對雜交育種具有重要的直接指導(dǎo)意義。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的我国科学家最近完成了甘蓝基因组测序工作，这会对科学研究带来什么帮助？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
