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董扬:用基因组学研究发掘生物宝库

2019-12-02 科技日报 赵汉斌
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  年青、富有活力,这是很多人对云南农业大年夜学传授董扬的第一印象。如今,这位80后传授,正带领一支均匀年纪26岁的科研团队破解全球葡萄遗传多样性和人工驯化机理。共有26国参与该研究,处理数据量达40Tb,这也是迄今为止全球最大年夜的植物遗传资本研究项目之一。

  “有国度作后盾,还有强有力的人才网job.vhao.net和技巧作支撑,取得成果,指日可待!”近日,董扬在接收科技日报记者采访时说。

  曾是云南省最年青的传授

  1984年11月,董扬出身在陕西省宝鸡市。在武汉大年夜学上学时,他应用课余时间,离开中国迷信院昆明植物研究所(以下简称昆明植物所)练习。随后,他又在该所完成硕、博阶段的进修。

  读博时,董扬师从昆明植物所研究员王文,从果蝇的经典遗传研究动手,练足了实验室功夫,为后来从事基因组研究打下了基本。

  “我没在国外留过学,一向深耕于云南这片沃土。”采访中,董扬屡次表达了本身“遇上”云南的荣幸。2011年,博士卒业后,他从大年夜理出发,骑车经过怒江峡谷,进入西藏。在此时代,他领略到了生物的多样性,并深受震动。由此,他决定把发掘这座宝库定为本身的研究偏向。因而,昔时不到29岁的他,果断地走上了科研之路,成为当时云南最年青的传授。

  而后,董扬结合云南特点,着手停止了一系列遗传资本研究任务,并在药用植物基因组、山羊基因组等范畴,建起了从基因组学到功能基因组学的系列科研平台。

  创制出基因组学的标忘性技巧

  读研时,董扬就接触过山羊基因组研究,这项研究一向延续到他参加任务。

  “中国事世界第一大年夜养羊国、第一大年夜羊肉花费国和第一大年夜羊绒临盆国,但我们的羊家当生长还比较落后,特别是在育种技巧上。”董扬说,由于山羊的育种周期长,所以要想完成山羊的快速育种,就必须取得高质量的基因组。

  董扬应用外乡资本,选择了云南山羊种类——云岭黑山羊,并在2011年启动了基因组测序任务。这类羊通体漆黑,有很好的抗病性。

  在山羊基因组测序中,董扬团队应用新一代测序技巧和最新DNA单分子光学作图技巧,克服测序中短读支架的局限,生生长超等支架,装配出的基因组接近染色体程度,取得了首个不依附于遗传图谱的大年夜型基因组。同时,他们应用微量核糖核酸转录组技巧,初次周全提醒了山羊绒囊、毛囊在转录层面的差别,剖断了50多个与山羊绒构成密切相干的基因。

  另外,仰仗技巧优势,董扬团队把本来须要10年至15年时间完成的遗传图谱,缩至半年,相干成果发表在《天然·生物技巧》杂志上。业界评论称,该技巧将成为基因组学生长的一项标忘性技巧。

  在此基本上,董扬又与国际高校、院所协作,完成了绒山羊的育种任务,使绒的产量、质量都取得敏捷晋升。

  展转多地调试第三代测序仪

  回想过往,最让董扬难忘的,是研究药用植物铁皮石斛基因组的经历。“当时石斛家当很火,老庶平易近对这类草药寄予脱贫厚望。但是,铁皮石斛基因组异常复杂,这个物种含有大年夜量多糖,仅DNA提取就面对很大年夜挑衅。并且,我们用尽了一切第二代测序办法,都未达到异常好的组装后果。”他说。

  当时,第三代测序技巧刚进入中国,全国只要三台相干仪器。但它们终年处于维修状况,应用本钱还异常高,测序质量也不稳定。

  工欲善其事,必先利其器。董扬率队展转于昆明、内蒙古等地,赓续对第三代测序仪停止参数优化,调剂仪器运转状况,还动用了“银河一号”的计算资本。终究,他们完成了测序任务,测序成果覆盖95%的全基因组和97%的基因编码区。

  “这一研究成果,不只为中国从基因程度分析和制订铁皮石斛标准供给了迷信根据,还加快了相干基本研究和应用开辟的进度。”云南农业大年夜黉舍长盛军说。

  经过过程进一步解析铁皮石斛的基因信息,董扬等人还发清楚明了48000多个蛋白质编码基因,从基因程度证明了铁皮石斛基因组的复杂性。“经过过程完成这个项目,我们团队积聚了三代测序的经历,为尔后的任务打下了基本。”董扬说。

  尔后,董扬又率队前后展开了辣木、天麻、玛卡、灯盏花、三7、茶叶、丹参等一系列药用植物的基因组学研究任务。

  “经过过程基因研究,我们让该范畴原本相对滞后的基本研究程度取得了较大年夜晋升,并将迷信成果与国际同业共享。”董扬说,世界各地的迷信家也在应用这些基因组,去研究物种形状的多样性,并且应用这些基因序列来改革物种性状、造福人类。

  中国迷信院院士、华大年夜基因研究院院长杨焕明告诉科技日报记者,董扬是一名异常好学且很有看法的青年迷信家,已成为浩大项目标领头人。他率队弄的药用植物4.0研究筹划,已达到世界前沿程度。

  “国力加强和对基本科研的看重,让中国对世界科研的引领感化日趋明显。国际同业对中国迷信家的尊敬和信赖,也让我倍感骄傲,我真是遇上了一个好时代!”董扬信赖,将来在全球基因组学研究范畴,中国会发挥更强的引领感化。

  (原载于《科技日报》 2019-12-02 05版)

打印 义务编辑:侯茜

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