中国農業科学院は12月6日、「2023年の中国農業科学の主要な進歩」報告書を発表した。この報告書は、中国農業科学院科学技術局と農業情報院科学技術情報分析評価革新チームによって作成され、農業分野における高度な科学研究論文に正式に基づいている。 2022年に我が国のさまざまな科学研究機関がウェブ・オブ・サイエンスに発表した「フロンティア」によると、「先導、卓越性の創出、大きなブレークスルー」という選考原則に基づき、予備選考、専門家による審査、総合的な審査のプロセスを経て、選考と広報を通じ、2022年に我が国の農業科学技術の最先端研究レベルを十分に表し、大きな進歩を遂げることができる10件のプロジェクトが選ばれた。
その中には、 ゲノミクス研究所黄三文 チームも含まれます。 「最初のトマトのパンゲノムを構築」、 Yang Qing のチーム の 「キチンの指向性生合成の構造基盤を初めて明らかに」合計 2 件の研究成果が選出されました2023 年の中国農業科学における主要な進歩< /span> 。
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最初のトマトのパンゲノムの構築
導入：
この研究は、最初のトマトのパンゲノムを構築し、これまでで最も完全なトマトの遺伝的変異マップを作成し、マルチオミクス関連解析と組み合わせることで、「失われた遺伝性」を回復し、トマトのゲノム育種を支援しました。この研究はゲノム研究の分野におけるマイルストーンであり、作物育種のパンゲノム促進のための新しいアイデアを提供します。
導入：
風味などのトマトの形質は、遺伝的要因と環境的要因の両方によって決まります。育種前に、遺伝的変異が遺伝率に与える具体的な影響を十分に評価する必要があります。しかし、量的遺伝学の分野には、「欠落遺伝率」として知られる重要な問題があります。つまり、遺伝マーカーによって推定される遺伝率と、ゲノムワイド関連解析 (GWAS) によって発見されたすべての関連遺伝子の寄与である遺伝率の合計です。実際の遺伝率よりも低いのです。これらの「失われた遺伝性」を回復することは、複雑な形質の遺伝的メカニズムを理解するのに役立ち、関連する育種研究に理論的な裏付けを提供するでしょう。関連する研究成果は、世界的に有名な学術誌「Nature」に掲載されました。
元のリンク: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04808-9
この研究では、グラフパンゲノムを使用して、遺伝的変異検出の問題を解決し、遺伝マーカーの不完全な連鎖、対立遺伝子の不均一性、部位の不均一性という3つの側面から「失われた遺伝性」を回復し、生物学的複雑性を分析するための基礎を提供します。トマトの形質と育種は新しいアイデアを提供します。
育種における取得された遺伝率の実際的な役割を実証するために、研究者らはまず可溶性固形分 (SSC) を分析し、SSC 含有量と高度に相関する 2 つの潜在的な SV を特定しました。将来の分子マーカーとして使用できます。 -選択支援。トマトの風味に影響を与える 33 種類の代謝産物の分析により、すべての SV をゲノム選択の分子マーカーとして使用することが最も効果的であることがわかりました。研究者らはさらに、21,000 個以下の SV を含むデータセットを慎重に選択し、このデータセットを育種チップの設計に使用すると、GS の精度がすべての SNP を使用した場合の精度を超える可能性があることを発見しました。この研究は、理論的裏付けを提供するSV用の分子マーカーの設計に基づいています。
パンゲノムの育種への貢献
過去のレポート:
グラフパンゲノムを利用して失われた遺伝性を回復しトマト育種を促進する
キチンの直接生合成の構造基盤を初めて明らかに
導入：
本研究では、Phytophthora sojaeのキチン合成酵素（PsChs1）の立体構造を初めて解析し、キチン生合成の全過程を原子レベルで明らかにし、キチン生合成が阻害される機構を明らかにしました。この研究は、キチン合成酵素をターゲットとした新しいグリーン農薬の正確な設計の基礎を築き、グリーン農薬の独自のイノベーションにとって重要な理論的意義と応用価値をもたらします。
導入：
キチンは通称キチンと呼ばれ、菌類、節足動物、軟体動物などの生物に広く存在し、地球上に豊富に存在するアミノグリカンです。キチンの生合成は、害虫、病原性真菌、卵菌などの一部の生物の生存と繁殖に不可欠です。キチンは植物や哺乳類には存在しないため、その合成酵素は効率的で環境に優しい殺虫剤を作成するための重要なターゲットの 1 つです。
元のリンク: https://www.nature.com/articles/s41586-022-05244-5
ヤン・チン教授のチームと共同研究者らは、15年をかけて完成させた研究成果を、長い研究論文の形でオンラインで国際的に有名な学術誌「ネイチャー」に発表した。本研究では、Phytophthora sojaeのキチン合成酵素の極低温電子顕微鏡構造を解析し、キチン生合成の全過程を初めて明らかにし、ニコチンがキチン生合成を阻害する機構を明らかにしました。
Phytophthora sojaeのキチン合成酵素PsChs1の立体構造
キチン生合成の仕組み
この論文は、近年の世界の農薬分野における最も重要な基礎研究の進歩の 1 つです。 このオリジナルの研究は、キチン合成をターゲットとした緑色農薬の開発のための基本的かつ重要な情報を提供し、キチン合成酵素を分子標的として使用する新しい緑色農薬を正確に開発するための重要なステップとなります。重要な理論的および応用的価値を備えたソリューション。
この研究は、農薬研究の分野におけるマイルストーンともみなされており、基礎的な農薬研究における画期的な進歩を達成し、新しいグリーン農薬の正確な設計の見通しを明らかにしました。この研究に基づいて、数十、場合によっては数百の新しい農薬品種が作成される可能性があります。将来的には数十億ドル規模の市場を創出します。
過去のレポート:
キチン合成の分子機構が初めて解明され、環境に優しい農薬の開発に新たな希望がもたらされた
編集|植字|馬信義
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