导读：时至今日，“基因”已当之无愧地成为一个全民话题。2003年，人类绘制成功第一幅基因组工程（HGP）草图，2014年是人类基因组草图公布后的第11个年头，随着基因组测序技术的迅猛发展，基因组测序也越来越受到了科学家们的再次重视。今年上半年就有多个研究小组宣布多类物种的基因测序结果。

      中国破译目前测序成功最大动物基因组

      目前测序成功动物最大基因组，是人类基因组两倍多揭示飞蝗食性、迁飞和群聚奥秘

      2014年1月，由中国科学院动物研究所康乐院士领衔，深圳华大基因研究院和中科院北京生命科学研究院等研究机构的科学家参与，共同绘制出了飞蝗的全基因组序列图谱，并基于基因组信息，揭示了飞蝗的食性、迁飞和群聚的奥秘。

      康乐介绍说，在目前已测序成功的所有动物基因谱图中，飞蝗基因组是最大的——是人类基因组的两倍多，大约是果蝇基因组的30倍。“经过评估，我们认为飞蝗基因组94%以上都被组装出来了。不仅如此，我们还绘制出了飞蝗的遗传图谱，44.7%的基因组序列已经定位到染色体水平。”

      飞蝗基因组图谱的绘制成功，让开发更高效、低毒的新型农药成为可能。康乐研究团队接下来的工作之一，就是研制干扰飞蝗群居行为的行为调节剂。“这种类似于信息素的新型药物只针对蝗虫，不会对环境或其他生物产生影响。”康乐介绍，通过生物信息学的方法，他们已经预测了51个潜在的药物靶点基因，用于后续药物筛选工作。

      中墨合作破译辣椒基因图谱

      4月中旬，来自中国和墨西的13家科研院所，通过对辣椒基因组、转录组、重测序、小RNA、BisulfITe等方面的研究，成功测定了遵义市农业科学研究所选育的栽培品种“遵辣1号”（Zunla-1）和其来自墨西哥的野生种“Chiltepin”的基因组，辣椒基因组序列的测定为茄科植物的生物学研究提供了宝贵的新资源。在该项研究中，对18个栽培品种和2个其他野生种的重测序数据分析鉴定得到511个候选的驯化基因，这可能解释野生和栽培种辣椒之间的差异；在这些基因中有一些可能与种子休眠缩短、抗病原体和抗逆性增强以及储存寿命增加有联系。另外，研究人员还对辣椒和西红柿果实的发育进行了深入的比较分析，获得了辣椒果实成熟后仍然坚硬等生物学特性相关的候选基因。这些发现为辣椒开展分子标记辅助育种提供了重要的基因资源。

      研究团队称，这一发现可能有助于育种者提高辣椒的辣度、营养和药用价值。一名研究人员甚至表示，遗传学家可以激活番茄的其中一个休眠基因，从而优化生产，并产生一种可以制作现成辣调味汁的植物。

      世界首个花生基因组序列完成

      4月2日，国际花生基因组计划在美国弗吉尼亚州亚历山大市发布成功完成花生基因组测序的消息。该成果将为全球研究人员和植物育种家选育更高产、适应性更广的花生品种提供帮助。据悉，分别代表花生属A基因组和B基因组的两个二倍体野生种的全基因组测序已顺利完成，获得的两个二倍体野生种的序列覆盖花生基因组96%的基因。

      花生栽培种是异源四倍体，而二倍体野生种A.duranensis和A.ipaensis被认为是栽培花生A基因组和B基因组的祖先供体。由于栽培种花生基因组庞大而复杂，进行基因组测序和分析非常困难，严重阻碍了基因组手段在花生改良上的应用。

      因此，二倍体野生种测序的完成对下一步四倍体栽培种的测序、分析、拼接具有重要参考价值。同时，野生种具有丰富的抗病、抗逆等优异基因资源，其测序的完成有助于深刻阐明花生的起源与进化，系统解析重要性状形成的分子基础，高效发掘控制重要农艺性状的功能基因，从而推动花生分子设计与聚合育种的开展。    

       中国完成柞蚕全基因组测序

       由辽宁省蚕业科学研究所牵头的柞蚕基因组研究联合攻关项目组（简称柞蚕项目组）与深圳华大基因科技服务有限公司（简称华大科技）携手，经过两年的不懈努力，于今年4月完成了柞蚕全基因组重头测序工作。

      华大科技该项目负责人之一何荣军介绍，“通过注释发现，该物种的重复序列含量较高，尤其是TE中的LINE和DNA含量，远高于一般动物，这可能是导致该物种基因组增大的原因。”

      柞蚕项目组组长、辽宁省蚕业科学研究所姜德富研究员表示，启动柞蚕基因组测序计划，旨在获得柞蚕基因结构组织的详细信息，探讨基因产物的功能，从分子水平上深入阐明柞蚕的生物学特性、泌丝机理以及与微生物的相互作用，为改良柞蚕茧丝等性状、培育实用品种奠定基础。

      抗药性结核分枝杆菌全基因组测序图公布

     《自然—遗传学》公布了从俄罗斯的某一抗药性结核病高发地区病人体内获得的结核分枝杆菌的全基因组测序图。这项大型遗传学检测让人们对高发人群中抗药性结核病的出现和进化有了深入了解。

      Francis Drobniewski等人从过去两年中，俄罗斯萨马拉这一多重抗药性和广谱抗药性结核病高发的地区的病人体内获得1000个结核分枝杆菌株，并对其进行了全基因组测序。他们将这些菌株与从英国地区病人体内获得的多类菌株进行了比较。

      研究人员分析了俄罗斯抗药性菌株的结构，发现其属于两种主要的谱系：其中642个属于北京谱系，355个属于欧美谱系。他们表征了抗药性和抗药性突变的模式，找到了发生在多重抗药性结核病菌株内的补偿突变——这种突变能够增强菌株的健康程度和传播性。

      法国科学家绘制虹鳟鱼完整基因组

       2014年4月底，法国科研人员完成了虹鳟鱼基因组的完整测序，并发现虹鳟鱼基因组较好地保留了1亿年前一次重要进化事件的遗迹，可以帮助了解脊椎动物的进化历程。这是科学界首次发布鲑科鱼类的完整基因组测序。

      大约1亿年前，虹鳟鱼基因组经历了一次罕见的“全基因组倍增”，也就是整个基因组复制出一个副本的现象。全基因组倍增对生物进化有着深远影响，但大多数已知的这类事件非常古老，往往有2亿年到3亿年历史，留下的痕迹不明显。虹鳟鱼的这次全基因组倍增发生得相对较晚，为深入研究这类现象提供了一个独特的机会。分析显示，经过1亿年的进化，虹鳟鱼基因组里的“原版”和“副本”仍非常相似。

      研究结果证明，脊椎动物在发生全基因组倍增后，其基因组进化是一个缓慢渐进的过程。这推翻了此前被广泛认同的一个假设：全基因组倍增会引发基因组结构和基因构成的迅速进化。

      中外合作完成甘蓝基因组测序分析

      6月初，由我国科学家领衔的白菜、甘蓝和油菜全基因组测序项目又取得阶段性重大成果，完成了甘蓝基因组测序和分析。

      据甘蓝项目组技术负责人、中国农科院油料所刘胜毅研究员介绍，通过对这组模式材料的分析，科学家最终揭示出甘蓝和白菜基因组间存在转座子扩增的不对称性、串联重复基因扩增的不对称性、可变剪切数量的不对称性及共线性区外基因丢失率的不对称性，而在种内的亚基因组间存在基因丢失率差异以及亚基因组间同源基因的序列分化、表达分化、可变剪切分化等不对称性进化。该研究发现甘蓝基因组拥有合成更多更广抗癌类物质的基因基础。

      油菜和甘蓝基因组测序和分析项目总协调人、中国农科院油料所王汉中研究员介绍，芸薹属作物基因组学研究成果对有效促进油菜等芸薹属作物遗传改良具有重要意义，如将使今后的芸薹属作物基因转移变得有的放矢，使油菜的分子育种成为可能，尤其是克服油菜遗传基础狭窄等问题。

      中外合作“破译”绵羊基因组

      6月5日，由中国科学家领衔的一个国际科研小组宣布，历经5年时间，他们完成了对绵羊基因组的测序、组装及分析工作。这项成果使人们对反刍动物生物学有了崭新认识。更重要的是，中国是绵羊和山羊饲养及羊肉消费大国，新研究将促进选育出更优秀的肉羊新品种。

      最新分析表明，绵羊染色体上有141个大结构改变、近1万个拷贝数变异（即片段缺失或片段复制异常）、约1000万个单核苷酸多态性变异。此外，新研究还鉴定出一系列反刍动物特有的基因家族扩张事件、基因结构变异和基因表达的组织特异性变化，其中最重要的是发现了反刍动物独特的消化系统和脂类代谢进化相关联的特异基因。

      研究第一作者、西北农林科技大学姜雨副教授说，“绵羊参考基因组的发布和分析，使我们对反刍动物生物学有了崭新认识”，并初步了解了“反刍动物成为最繁盛的陆地食草动物的原因”。更重要的是，中国是绵羊和山羊饲养及羊肉消费大国，这一研究有助于培育出更优秀的专门化肉羊新品种。