青岛农大姜国勇参与国际科研成果在《自然》发表

    5月31日，国际权威学术期刊《自然》以封面文章的形式首次公布了科学家对栽培番茄全基因组的精细序列分析。这项成果由来自中国、美国、荷兰、以色列等14个国家的300多位科学家组成的“番茄基因组研究国际协作组”经过８年多努力最终完成。我校植物基因工程研究所所长姜国勇教授作为300多名进行测序的科学家之一，与中国科学院等单位科学家一起主要承担完成了对基因组12条染色体中第3号染色体的基因测序与基因解释工作。

    姜国勇教授这一研究工作的完成，使我校因此拥有了番茄基因组功能基因的所有知识产权，今后我校可以与全球参与这一研究工程的高校与科研院所一起，在基因转化和基因应用上共享这一基因研究成果。

    在整个番茄基因组研究工作中，中国科学家高质量地完成了番茄基因测序总任务的1/6，标志着我国是番茄基因组学研究的强国之一。中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友研究员和薛国彪研究员作为中方协调人负责第3号染色体的测序工作，研究团队成员还包括中国科学院遗传与发育生物学研究所陈明生研究员、程祝宽研究员、左建儒研究员、凌宏清研究员，中国科学院武汉植物园王瑛研究员，中国科学院国家植物基因研究中心韩斌研究员，北京市农林科学院蔬菜研究中心李常保研究员，青岛农业大学姜国勇教授，山东省农业科学院蔬菜研究所高建伟研究员，四川大学刘永胜教授等。中国农业科学院蔬菜花卉所黄三文研究员和杜永臣研究员作为中方协调人负责第11号染色体的测序工作，其团队成员还包括华中农业大学叶志彪教授、山东农科院蔬菜所李广存研究员、中国农业大学杨文才教授、华南农业大学汪国平博士、河南农业大学贾芝琪博士、黑龙江农科院梁春波博士、深圳华大基因研究院杨爽博士和徐讯博士等。

    据姜国勇教授介绍，此次全球科学家联合对番茄基因组的解读，是继拟南芥和水稻基因组序列分析之后，科学家通过国际合作完成的又一个高质量模式植物基因组序列分析。这对于不同物种之间的比较基因组学研究具有重要价值，将极大推动番茄乃至包括马铃薯、辣椒、茄子等茄科植物的功能基因组研究，为培育具有高产、优质、抗病虫害、抗逆等优良性状的番茄新品种奠定良好基础，对推动全世界番茄生产有重要意义。同时，基因组序列的获得为在育种中进一步利用野生资源的优异基因提供出有力工具。

    据了解，茄科植物包含了世界上最多最重要的蔬菜作物，在世界农业中的地位仅次于禾本科和豆科，选择代表蔬菜和水果果实发育和成熟过程的模式植物并对其基因组进行精细序列分析是我国乃至世界农业的迫切需求。而番茄作为茄科植物的代表，是研究果实发育和成熟过程的经典模式植物。科学家研究发现，番茄基因组有12条染色体，约9亿个碱基对。协作组采用“克隆连克隆”和“全基因组鸟枪法”相结合的测序策略，获得了高质量的番茄基因组序列。在解码的番茄基因组中共鉴定出约34727个基因，其中97.4％的基因已经精确定位到染色体上。协作组同时绘制了栽培番茄祖先种“野生醋栗番茄”基因组的框架图，两个基因组仅有0.6％的区别。科学家通过比较分析发现了番茄果实进化的基因组学基础：经过人工驯化和育种选择，栽培番茄比野生番茄果实更大，品质更好，番茄红素、β－胡萝卜素和维生素Ｃ等生物活性物质含量明显提高。

    2003年11月，由30多个国家参与的国际茄科基因组计划在华盛顿发起成立，并组建由中、美等14国科学家组成的番茄基因组研究国际协作组，开始番茄全基因组的测序工作。我校姜国勇教授从2005年开始正式加入这一跨越14个国家的科研工程，经过三年的艰辛工作完成了基因测序工作，用5年的时间完成了对番茄抗病基因功能的解释和验证。“在基因测序工作上，我们将应用基因工程技术进行大规模的分子育种，更加高效快速地培育抗病、优质、高产的番茄新品种。”姜国勇教授说，“基因组序列的获得，将极大地缩短番茄育种的年限，通常需要8-10年才能完成的育种工作，今后5年左右的时间就能够完成，番茄新品种的优质种苗将就此进入‘工厂化时代’。”

    姜国勇教授说，我国科学家此次在番茄基因组研究所做出的重要贡献表明，我国在国际蔬菜基因组研究领域具有国家优势地位。鉴于中国科学家在番茄基因组测序任务中的突出表现和重要贡献，国际茄科基因组计划决定2013年在中国举行第10届国际茄科基因组大会。他提出，面对当前我国蔬菜种业面临着强大的国际竞争、跨国种子公司已经占据了相当一部分高端种子市场的现实状况，我们需要努力把基础研究的优势转化为产业优势，在进一步巩固蔬菜基因组研究优势的基础上，加强其分子设计育种体系的建设，并与常规育种结合，加强有自主知识产权的优良品种的选育，以此支撑我国蔬菜产业可持续发展，提升我国蔬菜种业的国际竞争力。

    姜国勇教授表示，在番茄基因组研究工作的基础上，协作组相关单位的科学家将以青岛为基地筹建国家茄科作物研究中心，加速我国番茄分子育种的产业化进程，推动我国的番茄育种、产品加工进入世界领先行列。