华中农业大学严建兵教授团队近来在美国《交叉科学》杂志宣布论文称,他们历时10年创立的玉米数据库(ZEAMAP)第三版上线,除了国内科学家外,国外科学家也能够运用这儿的数据进行玉米育种研讨。
严建兵承受科技日报记者专访时表明,之前的玉米研讨,我国科学家长时间依靠外国同行的资源、数据和技能,而现在咱们也能够输出我国的玉米数据资源了。
严建兵向记者介绍:“遗传育种过程中,常常需求引进玉米中没有的基因,在内部进行不同的排列组合,把好的基因组合转移到一个新的种类里边去,以此对玉米的某些性状进行改进。”
因为玉米是饲料的首要来历,咱们需求的肉蛋奶首要靠它转化而来,所以玉米在我国的需求一直在添加。玉米在我国农业生产中的重量也越来越重,栽培面积和总产量都已超过了水稻和小麦,跃居第一。玉米的重要程度显而易见,它关乎国家的粮食安全。
ZEAMAP是严建兵团队在进行玉米遗传改进研讨时收成的一个“副产品”。“玉米专门数据库关于玉米研讨来说便是一个战略资源,咱们有必要自己做。”2010年一回国,严建兵决议一边做育种研讨一边带着团队建“数据库”。
其实,在ZEAMAP走向世界之前,我国科学家现已在运用它进行各种研讨。山东农业大学储朝晖教授运用ZEAMAP数据库进行大数据发掘,找到了一个抗玉米纹枯病的要害基因;我国农业大学秦峰教授运用ZEAMAP数据库,宣布了一系列玉米抗旱方面的效果……“实际上,这个数据库信息量仍是很大的,只需你乐意去发掘,就能够从中获益。”严建兵对记者着重,该数据库能够成为玉米育种研讨工作者的一个重要东西。
华中农业大学教授刘彬做了一个三大粮食作物根底研讨的世界比较,效果显现:近10年来,我国玉米研讨日新月异,特别是近5年,我国玉米研讨在高质量期刊上宣布论文的活泼程度在全球已排名第二,仅次于美国。据不完全统计,ZEAMAP数据库中的数据已被60多个国内外试验室所运用,ZEAMAP数据库中的资料也现已分发多达15000余份,根据该数据库宣布的高水平文章现已稀有十篇。
ZEAMAP数据库从第一版到现在的第三版,打破曩昔我国玉米育种研讨的“信息孤岛”,完成玉米多组学数据“云端”集成检索剖析;ZEAMAP数据库成功整合了来自同一玉米集体的基因组、转录组、表型组、代谢组、表观基因组、调控组以及遗传定位效果等多组学数据,构建了一个玉米属归纳数据库;别的,开放了外部接口,内嵌了基因组“浏览器”和“搜索引擎”,完成对相关组学数据的高度集成、快速检索和智能剖析。严建兵深信,再坚持扩展数据库10年、20年,跟着更多科学家知道和运用它,越来越多功能性玉米将成为餐桌上的甘旨。
天然玉米的油脂含量只要4%。为了取得高油玉米,美国育种专家用了100年将这一目标进步到20%;20世纪80年代我国育种专家宋同明教授选用新的思路进行遗传改进取得这一效果,只用了8—10年。这儿面的科学原理是什么,谁都不清楚,并且专家们争辩也很大。
2013年,严建兵团队运用ZEAMAP数据库,在世界上初次提出:基因组水平上微效多基因的累加是油分长时间改进的遗传学根底。这篇宣布在《天然遗传学》杂志上的高引证论文,处理了专家们的这一纷争。
沿袭这一思路,严建兵团队再次选用ZEAMAP数据库,将甜玉米的维生素E进步17%以上,最高可达2.5倍。这一效果率先在广东进行转化,现在高维E甜玉米种类包办广东甜玉米的半壁河山,占有了全国甜玉米20%的商场。这一效果摘得2016年度国家科技创造二等奖。
严建兵还参加了一项“生物强化”计划,为防备儿童夜盲症,选育富含维生素A源的玉米新种类。ZEAMAP数据库再次建功,经过挑选高维生素A源种质资料,使玉米中的维生素A进步到8微克/克。
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