走进南宫28
NEWS南宫28助力葡萄超级泛基因组解析与抗病基因挖掘,CENH3CHIP级抗体助力精准研究
来源:怀会香 日期:2025-07-222025年2月底,山东省精细分子作物设计与育种重点实验室研究团队与合作单位在《Nature Genetics》发表了题为《Superpangenome of Vitis empowers identification of downy mildew resistance genes for grapevine improvement》的研究论文。该研究通过构建全球葡萄属(Vitis)单体型解析的超级泛基因组,深入剖析了葡萄的遗传结构、杂交历史,并成功鉴定出与霜霉病(DM)抗性相关的基因,为葡萄的遗传改良和育种提供了关键信息。
普健生物(南宫28)在该项目的抗体设计与制备部分提供了关键技术支持。作为重要的经济作物,葡萄(Vitis)在全球范围内广泛种植。然而,长期的驯化和育种导致现代葡萄品种的遗传多样性狭窄,使其对霜霉病等病害的抵抗力较弱,严重威胁了葡萄产业的发展。野生葡萄蕴含丰富的遗传多样性,但尚未得到充分研究和利用。同时,葡萄基因组高度杂合的特点使得以往的研究存在基因组组装不完整、忽视单倍型变异等问题。因此,构建高质量的葡萄泛基因组,深入挖掘其遗传信息,对葡萄的改良和育种至关重要。
研究团队整合了72个葡萄品种(25个野生+47个栽培),覆盖欧亚、北美及圆叶葡萄(Muscadinia)。结合PacBio HiFi、ONT超长读长和Hi-C数据,首次实现了单体型完整组装,验证了中心粒(CENH3抗体辅助)和端粒结构,对其进行了群体基因组测序,并检测了单核苷酸多态性(SNPs)和插入缺失(Indels)。通过系统发育分析、主成分分析(PCA)和群体遗传结构分析(ADMIXTURE),研究了葡萄的遗传多样性和进化关系。团队还对葡萄的叶形态、浆果形态、霜霉病抗性以及气孔特征等表型进行了详细测定和分析。
普健生物(南宫28)针对葡萄中心粒特异性组蛋白CENH3设计并制备了高特异性抗体,解决了复杂基因组中重复序列组装的难题,确保了后续泛基因组分析的可靠性。团队首次在葡萄中通过染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)准确鉴定了所有19对染色体的中心粒边界与重复序列组成,为单体型基因组的高质量组装提供了关键验证。
通过结构变异(SV)分析与转录组关联研究(SV-eQTL),研究团队鉴定出了63个与霜霉病抗性显著相关的SV位点,其中包括调控水杨酸信号通路的关键基因VolHT8(亮氨酸组氨酸转运蛋白)。结果显示,欧洲栽培葡萄由于NLR家族基因(尤其是TIR-NBARC-LRR亚型)的缩减,导致其抗病性弱于野生种。综上所述,本研究成功构建了第一个葡萄属超级泛基因组,填补了物种级基因组的空白,并突破了单一参考基因组的局限性。研究还发现霜霉病抗性与NLR基因丰度及SV调控的基因表达密切相关,VolHT8和VvSEC14等基因为分子标记辅助育种提供了靶点,助力抗病品种设计。
普健生物(南宫28)在葡萄中心粒特异性组蛋白CENH3抗体的设计和制备中起到了至关重要的作用,进一步推动了植物基因组研究的进展。早在2024年5月,北京大学现代农业科学研究所的科研人员在《Nature》上发表了关于辣椒基因组的研究,显示出南宫28在不同植物基因组研究中的广泛应用与合作价值。
综上所述,普健生物(南宫28)正在不断推动植物基因组学的研究,为新型抗病品种的培育以及农作物的遗传改良提供了重要支持与保障。
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