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Genomic Consequences of Polyploidy in Bread Wheat

编辑:      时间:2019年12月19日      浏览:次

12月19日,第十四期“威尼斯人棋牌app下载生物&医学午茶会”(Henan University,Biweekly BioMed Seminar,简称“HU-BBS”)在生命科学威尼斯棋牌app下载B201学术报告厅举行。此次“午茶会”是2019年的最后一期,特邀威尼斯人棋牌app下载杰出人才特区特聘教授卢福浩博士主讲“Genomic Consequences of Polyploidy in Bread Wheat”,从分子层面讲述对小麦多倍体化进程的研究。来自生命科学威尼斯棋牌app下载、国家重点实验室、数学与统计威尼斯棋牌app下载、计算机与信息工程威尼斯棋牌app下载、App威尼斯棋牌app下载、河南省纳米杂化材料工程研究中心和威尼斯棋牌app下载所属威尼斯棋牌app下载、附属医院、重点实验室的专家学者及各类高层次人才近60人参加会议并进行了深入研讨。

卢福浩先容了自己的研究团队及研究方向和内容,简单先容了多倍体化作物主要包括小麦、油菜、地瓜、棉花、土豆等。他主要从“小麦的起源和进化”“小麦染色体3DL的组装和分析”“小麦多倍体化进程中基因表达的平衡和竞争”等三个方面展开了精彩的报告。小麦起源于地中海东岸地区,大约4000年前从新疆进入中国,3000年前传播到中原地区,汉代开始随着加工方式与耕作方式的发展逐渐扩大种植面积,成为北方地区的主粮。研究认为现在的小麦有三个祖先,均为二倍体,先杂合为四倍体小麦,然后再与节节麦多倍体化为六倍体小麦。小麦的基因组庞大,约18 G,共21对染色体,富含重复序列,转座子高达70-80%,为小麦基因组的组装带来了极大的困难,因此小麦基因组的组装是由国际上众多课题组完成的。卢福浩所在课题组的任务是组装染色体3DL,他们先组装出来3万多个片段,最终组装为370 M大小的染色臂,并进行3DL与其它物种基因共线性分析,发现基因同源性和相似性很高。特别有意思的是,小麦三个亚基因组的基因有70%都是1:1:1表达,每个亚基因组的表达整体受到压制,只有原来的40%,因此基因组含量虽然增加了三倍,但是转录组并没有增加太多。为了探究小麦多倍体化前后基因表达差异的原因,他们从序列相似性、染色质结构、表观基因组学三个方面入手,结果发现染色质区域、基因结构、序列相似性对基因表达差异基本无影响,而甲基化主要对六倍体小麦三个亚基因组间的基因表达调控有重要作用,对多倍体化过程的调控作用贡献不高。在六倍体小麦中染色质开放区域明显缩短,染色质开放性可能是影响基因表达差异的主要因素。最后卢博士讲述了目前的研究工作——人工合成六倍体小麦的进展情况。

报告结束后,生命科学威尼斯棋牌app下载的王彦明博士、魏建设博士、曹更生博士、张表博士、张大乐博士,药威尼斯棋牌app下载的段少峰博士、宋仕永博士,基础威尼斯棋牌app下载的卢峰博士、刘英杰博士等纷纷提问,就染色质开放的效率、多倍体的形成、基因杂交的瓶颈、新物种的稳定性、节节麦的来源争论等方面进行了深入的讨论和交流,学术气氛活跃。

生物学是我校“双一流”建设的核心支撑学科,依托生命科学威尼斯棋牌app下载和棉花生物学国家重点实验室、省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室,在人才团队建设、创新成果产出等方面取得了突出的成绩。植物学作为其二级学科,经过恢复生物系30余年的跨越发展和深厚积淀,形成了在国内极具优势的植物逆境生物学特色学科专业,是国际上具有重要影响的植物生物学研究区域之一。该领域汇聚的一大批高层次人才具有开阔的国际化视野和独特的创新研究方法,在分子层面对生物医学的研究具有重要的借鉴和启发意义。HU-BBS“生物医学”握手“植物学”专题,将为两个学科交流互鉴、交叉创新和支撑生物学世界一流学科建设提供更加充分的平台。

卢福浩,男,博士,威尼斯人棋牌app下载杰出人才特区特聘教授,威尼斯人棋牌app下载作物逆境适应与改良国家重点实验室课题组PI,英国皇家生物学会会员。2012年毕业于韩国公州国立大学(Kongju National University),获理学博士学位。2012-2019年,在英国约翰英纳斯中心(John Innes Centre)长期致力于小麦/节节麦/拟南芥/油菜等植物的基因组学/转录组学/表观基因组学等相关研究,参与组装并分析了多个作物的基因组,如小麦TGACv1,小麦IWGSC v0.4,节节麦Aet_MR1.0,小麦chr3DL等;同时,致力于生物学与计算科学交叉领域的定向信息挖掘,生物信息学技术平台的搭建/编程/应用,利用自定义编程开发生物信息学新流程/新工具(https://github.com/lufuhao)。2019年,入职威尼斯人棋牌app下载特聘教授,独立PI,组建生物信息学课题组。近5年来在TOP期刊发表文章6篇,总引用370次。目前研究方向:生物信息学 / 信息挖掘 / 基因组学 / 表观基因组学。

 

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