基因组

基因组是一本生物学的‘说明书’，靠数亿年的进化书写而成。

“基因组是一个物种的遗传密码，破译了它，就意味着打开了这一物种生命活动的‘黑匣子’。

2019年西瓜与甜瓜基因组重测序的两篇研究论文在《自然-遗传学》同期发表，同时还发表了《甜蜜测序》的评述文章。

新基因组组装的质量之高以及论文表述之清晰，都令我印象深刻。

中国热带农业科学院热带生物技术研究所副研究员王俊刚团队与中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员张兴坦团队领衔，联合国内十余家单位共同完成了这项研究。

”张兴坦说，技术范式的革新有望突破传统多倍体研究中“组装难、定量难、关联分析难”的三大瓶颈，推动多倍体基因组研究从“碎片化描述”进入“系统解析”阶段，并为小麦、棉花、马铃薯等国家战略物资作物的分子设计育种提供技术支撑，加速优异等位基因的挖掘与利用。

结果发现，超过95%的现代甘蔗品种与POJ2878共享大规模基因组片段。

PLANeT通过基因组数据评估物种的遗传多样性和灭绝风险，比传统野外监测更高效。

基因组学提供的是一个确定性的底层基础设施，无论国际局势如何变化，一套完整开放、代表全球植物界多样性的基因组数据，将是全人类共同的科学资产。

目前植物基因组资源存在严重的维度偏差，即大部分植物基因组数据来自北半球温带、亚热带地区，热带和南半球的植物多样性被严重忽视，而恰恰是这些地区拥有地球上最丰富的植物多样性。

“自2000年拟南芥基因组发布以来，26年过去了，我们仍处于植物基因组数据的‘碎片化时代’。

”PLANeT主要负责人之一、中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员王丽说，以被子植物为例，尽管已解码了超过1000种植物的基因组，但仍有约94%个属和约34.5万个种的基因密码“黑匣子”尚未打开。

其主要内容包括对缺乏参考基因组的目、科、属进行采样，利用进化和功能基因组学方法，结合人工智能技术，挖掘植物基因组的共同规则。

如果把植物基因组研究局限在某个国家或者区域内部，就等于把一个完整的生命故事撕裂成碎片。

这一计划最初在中国植物学会酝酿产生，由中国植物学会、中国农业科学院、中国科学院、北京大学等单位领衔发起，旨在通过解码陆地植物的遗传密码，构建一幅完整的“植物生命之树”图谱，系统解析陆地植物的基因组多样性，并在此基础上推动基础研究与应用创新的融合发展，以应对粮食安全、生物多样性保护等全球性挑战。

美国国家科学院院士、爱荷华州立大学教授JonathanWendel说：“这是一个非凡的计划，它将帮助我们理解植物基因组的深层联系。

”Weigel强调，此前，没有一个面向陆地植物基因组的国际协调一致的大规模系统计划。

甘蔗很甜，但甘蔗基因组解析不是一般的苦。

“这次我们扩大Kordofan西瓜样本后发现，其变种完全覆盖了栽培西瓜的基因组变异，并不来自其他物种，不支持‘多祖先’假说。

从“黑匣子”到“导航图”：西瓜基因组“三级跳”的创新闭环2026年05月13日06:31中国科学报许勇（前排右）带领团队成员赴美与费章君（前排左）团队签订合作协议。

在同行的鼓舞下，许勇团队在没有国家级项目支持、缺少经费和缺乏生物信息分析人才的“三无”困境下，毅然启动了西瓜基因组测序工作。

这“第一跳”解决了“西瓜基因组是什么”的根本问题，首次完成了最具代表性的20个西瓜材料的重测序，也确立了中国在该领域的领先地位。

论文审稿人说，针对如此复杂基因组所开发的新型组装策略既令人振奋，又具有重要意义，确实为应对复杂多倍体基因组的挑战提供了极具前景的方法。

完成了蔗王118条染色体的基因组图谱后，他们对来自全球19个主要产区的981份甘蔗材料进行了系统重测序，其中包括78份热带种、290份野生割手密种和613份杂交栽培品种。

尽管近几年甘蔗基因组重要研究成果陆续发表，但此前的研究有的只拿到几十条染色体，有的即使完成了接近百条染色体，但其中还有大量基因嵌合、分型不清，这让使用者心里没底。

该工作填补了红三叶T2T基因组和泛基因组研究的空白，为豆科牧草泛基因组研究提供了新范例。

红三叶基因组研究获重要突破：首个T2T与泛基因组图谱揭示高产多叶关键基因

例如，人工智能可以识别哪些基因组区域是进化中“锁定”的功能基石，哪些是“创新热点”，从而预测基因功能。

从碎片化数据到基因组“海洋”的征程

基因组学本身就是大数据时代的产物，每个高质量参考基因组的成本虽然在降低，但仍然需要大量的资金、设备和专业人才。

王俊刚说，下一步要做的事很明确：把这套系统接上基因组选择模型，让亲本配组从经验走向预测——缩短周期、降低试错成本。

据悉，哺乳动物基因组被保护在间期核仁的范围内。