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世界首款!西北農(nóng)林科技大學(xué)宋衛(wèi)寧教授團(tuán)隊(duì)突破關(guān)鍵瓶頸,“大麥芯片”成果重磅發(fā)布

2021-04-08 14:26:14   

近日,世界首款大麥高密度液相SNP芯片--大麥40K SNP(單核苷酸多態(tài)性)芯片成功發(fā)布。該液態(tài)芯片由西北農(nóng)林科技大學(xué)宋衛(wèi)寧教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合博瑞迪生物技術(shù)有限公司合作研發(fā),突破了以往全球大麥芯片缺乏我國(guó)種質(zhì)資源、野生資源和青稞資源基因組信息等關(guān)鍵瓶頸限制,儲(chǔ)存了4萬(wàn)多個(gè)大麥遺傳信息,為選育優(yōu)良大麥品種提供了支撐。

11宋衛(wèi)寧(中)

宋衛(wèi)寧教授主要從事麥類分子生物學(xué)、基因組學(xué)與遺傳改良及植物逆境基因組學(xué)與植物起源馴化研究。他曾代表我國(guó)參與國(guó)際小麥基因組測(cè)序聯(lián)盟牽頭發(fā)起的世界上首個(gè)完整版六倍體小麥“中國(guó)春”基因組圖譜繪制工作,最終歷時(shí)13年順利完成了研究,并因此榮獲2019年中國(guó)十大農(nóng)村新聞人物稱號(hào)。

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在本次的大麥40K SNP芯片研發(fā)工作中,宋衛(wèi)寧教授基于前期對(duì)來(lái)自全球不同生態(tài)區(qū)、不同類型的155份大麥材料(包括野生大麥、農(nóng)家種和栽培大麥品種,以及青稞)的全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù),從海量SNP數(shù)據(jù)集中挑選了代表性強(qiáng)、多態(tài)性高的位點(diǎn)信息,整合已鑒定的數(shù)百個(gè)重要性狀相關(guān)位點(diǎn)信息(包括大麥抗旱相關(guān)SNP位點(diǎn)),采用博瑞迪的GenoBaits技術(shù),成功開發(fā)了世界首款大麥高密度液相SNP芯片。

該款芯片具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),包含了40519個(gè)SNP位點(diǎn),有均勻覆蓋全基因組、多態(tài)性高、特異性高、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)采用液相芯片技術(shù),具有低成本、高通量、高靈敏度以及并行檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)。

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大麥?zhǔn)侨蛭痪拥谒牡闹匾瘫究谱魑?,除了人畜食用外,也是食品和飲料工業(yè)應(yīng)用廣泛的重要原料,而且能夠在干旱、鹽堿等嚴(yán)酷環(huán)境中種植。在我國(guó)青藏高原,青稞(裸大麥)具有極其重要和特殊的經(jīng)濟(jì)和文化價(jià)值。

目前市場(chǎng)上的用于理論和育種研究的大麥芯片產(chǎn)自歐美,還是傳統(tǒng)的固相芯片,在使用成本、通量、靈活性等方面都不如新一代液相芯片。更重要的是這些芯片不包含野生材料基因組信息,也沒(méi)有我國(guó)大麥尤其是青稞的基因組信息,在覆蓋基因組的深度和廣度方面無(wú)法企及源于重測(cè)序數(shù)據(jù)的新一代大麥液相芯片。因此,新型大麥芯片將是大麥分子育種、設(shè)計(jì)育種和理論研究的利器,具有更為廣闊的應(yīng)用前景。

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農(nóng)為國(guó)本,種為農(nóng)先。中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議指出,當(dāng)前我國(guó)種業(yè)發(fā)展面臨新要求新機(jī)遇新挑戰(zhàn),要解決種業(yè)“卡脖子”問(wèn)題。“十四五”時(shí)期,要把種業(yè)作為農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)及農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的重點(diǎn)任務(wù),加強(qiáng)種質(zhì)資源保護(hù)利用,注重育種新技術(shù)研發(fā),強(qiáng)化種業(yè)科技支撐。

大麥40K SNP芯片的成功研發(fā),將突破以往全球大麥芯片缺乏我國(guó)種質(zhì)資源、野生資源和青稞資源基因組信息等關(guān)鍵瓶頸限制,將為大麥分子育種、設(shè)計(jì)育種、種質(zhì)鑒選與分析、高通量基因分型、QTL定位、全基因組關(guān)聯(lián)分析以及基因組選擇提供重要的工具,也為大麥創(chuàng)新育種技術(shù)研發(fā)與育種突破奠定了基礎(chǔ)。

來(lái)源:西北農(nóng)林科技大學(xué)

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