2010年8月,中國科學(xué)院昆明植物研究所植物種質(zhì)資源與基因組學(xué)研究中心中科院“百人計(jì)劃”和云南省首屆高端科技人才入選者高立志研究員帶領(lǐng)的植物種質(zhì)資源、基因組學(xué)與生物信息學(xué)團(tuán)隊(duì),歷時(shí)一年,運(yùn)用新一代高通量測(cè)序技術(shù)以及基于高性能超算的生物信息學(xué)分析,對(duì)野生稻全基因組測(cè)序取得了階段性重大成果。日前已經(jīng)完成了普通野生稻基因組高覆蓋的序列測(cè)定、拼接和組裝工作,獲得了普通野生稻全基因組從頭測(cè)序的框架圖,基因組圖譜已達(dá)到國際領(lǐng)先的基因組圖譜標(biāo)準(zhǔn)。這是我國科學(xué)家自主完成的第一個(gè)野生稻全基因組測(cè)序計(jì)劃,也是世界上第一個(gè)完成的高雜合度野生稻全基因組框架圖譜。
本項(xiàng)目的完成主要依托于2009年底順利通過了國家驗(yàn)收的國家大科學(xué)工程中國西南野生生物種質(zhì)資源庫先進(jìn)的基因組學(xué)與生物信息學(xué)平臺(tái)。測(cè)序工作主要由第二代高通量測(cè)序儀Solexa GA II完成,生物信息學(xué)分析則依托于種質(zhì)資源庫建成的“中國科學(xué)院超算中心西南分中心”10萬億次/秒的計(jì)算能力、512 GB的大內(nèi)存節(jié)點(diǎn)和100 TB存儲(chǔ)的超算平臺(tái)。普通野生稻全基因組是利用高通量、低成本的第二代Solexa測(cè)序技術(shù)對(duì)不同長度的shotgun文庫測(cè)序,輔以構(gòu)建較長片斷文庫的454測(cè)序技術(shù);項(xiàng)目還用454測(cè)序技術(shù)完成了多個(gè)組織轉(zhuǎn)錄組的測(cè)序工作,為基因組的準(zhǔn)確注釋提供參考。研究表明,普通野生稻的基因組大小約為3.70億個(gè)堿基對(duì),含有的基因總數(shù)目約為4.0萬個(gè),測(cè)序深度已達(dá)基因組大小的70倍,測(cè)序結(jié)果已覆蓋92%的普通野生稻全基因組,基因覆蓋度約為90%以上。目前,項(xiàng)目組正在加緊繪制普通野生稻的基因組精細(xì)圖譜。
該項(xiàng)目的完成得到了云南省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、云南省高端科技人才項(xiàng)目、中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”海外杰出人才擇優(yōu)支持項(xiàng)目和中科院方向性重點(diǎn)項(xiàng)目的大力支持。云南是亞洲栽培稻的遺傳多樣性中心之一,云南普通野生稻全基因組框架圖的完成,將大大促進(jìn)云南野生稻資源的研究與發(fā)掘利用。