54.葡萄全基因组测序的意义是什么?
(1)有利于推动葡萄物种起源的研究。大多数植物在进化过程中都可能会经历全基因组复制事件,这也同样推动了葡萄的进化。Jaillon等(2007)根据葡萄全基因组测序结果进行了系统进化分析,结果表明葡萄在进化早期发生了古六倍体化复制事件,在近代未发生全基因组复制事件。在全基因组测序结果的基础上,又有研究选择不同品种、品系或个体进行全基因组重测序,进一步探索葡萄的起源与驯化历程,从而为葡萄育种鉴定有价值的遗传资源提供重要的科学参考。
(2)有利于葡萄重要基因的挖掘。全基因组序列有助于对葡萄花、果、叶等生长发育、代谢过程以及抗生物与非生物逆境相关的基因进行挖掘;并可以进行重要基因家族的比较基因组学的分析,验证基因的功能,进而提高对葡萄生长发育的认知水平,加快优良品种的选育,并有助于制订科学的栽培管理措施。
(3)推动高精度图谱的构建及QTL定位。葡萄全基因组序列对于遗传图谱以及物理图谱的构建具有重要参考价值。利用葡萄基因组中的SNP(Single Nucleotide Polymorphism)标记或多态性SSR(Simple Sequence Repeat)标记构建高精度遗传图谱及物理图谱已成为葡萄全基因组测序后续研究的重要内容。如Vezzulli利用来自3个葡萄栽培种的283个SSR标记以及501个SNP标记构建了综合遗传图谱。结合全基因组测序信息可促进葡萄重要数量性状位点(QTL)的定位,有助于葡萄新品种的选育及果实品质的改良。
(4)推进多组学研究。在全基因组测序基础上,可以对葡萄不同时期、不同组织材料,野生型与突变体材料,未胁迫处理与各种胁迫处理(低温、干旱、高盐和ABA)材料之间的转录组学(Transcriptomics)、代谢物组学(Metabolomics)、蛋白质组学(Proteomics)和降解物组学(Degradomics)进行比较研究。
(5)推进葡萄基因信息数据库的构建。随着葡萄研究的不断发展,包括葡萄全基因组序列、转录组、蛋白质组和代谢组数据、基因型和表型数据、遗传图谱与物理图谱等在内的大量生物学信息需要利用生物信息学工具和数据库进行分析、贮存、整合以及传播。目前已经构建了葡萄基因组学和生物信息学数据库,在该网站可以搜索及下载全基因组序列、代谢数据等。该数据库可为深入开展葡萄基因组学以及分子生物学等研究提供丰富的资源。