科技日报记者 赵汉斌
年青、富有活力,这是良多人对云南农业年夜学传授董扬的第一印象。现在,这位80后传授,正率领一支均匀春秋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国介入该研究,处置数据量达40Tb,这也是迄今为止全球最年夜的植物遗传资本研究项目之一。
“有国度作后援,还有强有力的人材和手艺作支持,获得功效,指日可待!”近日,董扬在接管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,董扬诞生在陕西省宝鸡市。在武汉年夜学上学时,他操纵课余时候,来到中国科学院昆明动物研究所(以下简称昆明动物所)练习。随后,他又在该所完成硕、博阶段的进修。
读博时,董扬师从昆明动物所研究员王文,从果蝇的经典遗传研究进手,练足了尝试室工夫,为后来从事基因组研究打下了根本。
“我没在国外留过学,一向深耕于云南这片膏壤。”采访中,董扬屡次表达了本身“赶上”云南的荣幸。2011年,博士结业后,他从年夜理动身,骑车颠末怒江峡谷,进进西躲。在此时代,他领略到了生物的多样性,并深受震动。由此,他决议把挖掘这座宝库定为本身的研究标的目的。因而,昔时不到29岁的他,果断地走上了科研之路,成为那时云南最年青的传授。
尔后,董扬连系云南特点,着手进行了一系列遗传资本研究工作,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记性手艺
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加入工作。
“中国事世界第一年夜养羊国、第一年夜羊肉消费国和第一年夜羊绒出产国,但我们的羊财产成长还比力掉队,特别是在育种手艺上。”董扬说,因为山羊的育种周期长,所以要想实现山羊的快速育种,就必需取得高质量的基因组。
董扬操纵本土资本,选择了云南山羊品种——云岭黑山羊,并在2011年启动了基因组测序工作。这类羊通体黝黑,有很好的抗病性。
在山羊基因组测序中,董扬团队利用新一代测序手艺和最新DNA单份子光学作图手艺,降服测序中短读支架的局限,天生长超等支架,装配出的基因组接近染色体程度,取得了首个不依靠于遗传图谱的年夜型基因组。同时,他们操纵微量核糖核酸转录组手艺,初次周全揭露了山羊绒囊、毛囊在转录层面的差别,判定了50多个与山羊绒构成紧密亲密相干的基因。
另外,凭仗手艺上风,董扬团队把本来需要10年至15年时候完成的遗传图谱,缩至半年,相干功效颁发在《天然·生物手艺》杂志上。业界评论称,该手艺将成为基因组学成长的一项标记性手艺。
在此根本上,董扬又与国内高校、院所合作,完成了绒山羊的育种工作,使绒的产量、质量都获得敏捷晋升。
展转多地调试第三代测序仪
回首过往,最使董扬难忘的,是研究药用植物铁皮石斛基因组的履历。“那时石斛财产很火,老苍生对这类草药寄与脱贫厚看。但是,铁皮石斛基因组很是复杂,这个物种含有年夜量多糖,仅DNA提取就面对很年夜挑战。并且,我们用尽了所有第二代测序方式,都未到达很是好的组装结果。”他说。
那时,第三代测序手艺刚进进中国,全国只有三台相干仪器。但它们终年处于维修状况,利用本钱还很是高,测序质量也不不变。
工欲善其事,必先利其器。董扬率队展转于昆明、内蒙古等地,不竭对第三代测序仪进行参数优化,调剂仪器运行状况,还动用了“河汉一号”的计较资本。终究,他们完成了测序工作,测序成果笼盖95%的全基因组和97%的基因编码区。
“这一研究功效,不但为中国从基因程度阐发和拟定铁皮石斛尺度供给了科学根据,还加速了相干根本研究和利用开辟的进度。”云南农业年夜黉舍长盛军说。
经由过程进一步解析铁皮石斛的基因信息,董扬等人还发现了48000多个卵白质编码基因,从基因程度证实了铁皮石斛基因组的复杂性。“经由过程完成这个项目,我们团队堆集了三代测序的经验,为尔后的工作打下了根本。”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工作。
“经由过程基因研究,我们让该范畴本来相对滞后的根本研究程度获得了较年夜晋升,并将科学功效与国际同业同享。”董扬说,世界各地的科学家也在操纵这些基因组,往研究物种形态的多样性,而且操纵这些基因序列来革新物种性状、造福人类。
中国科学院院士、华年夜基因研究院院长杨焕明告知科技日报记者,董扬是一名很是勤学且很有见识的青年科学家,已成为浩繁项目标领头人。他率队弄的药用植物4.0研究打算,已到达世界前沿程度。
“国力加强和对根本科研的正视,让中国对世界科研的引领感化日趋较着。国际同业对中国科学家的尊敬和信赖,也让我倍感高傲,我真是遇上了一个好时期!”董扬相信,将来在全球基因组学研究范畴,中国会阐扬更强的引领感化。
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