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【植物会场回顾】第九届全国功能基因组学高峰论坛植物会场完美落幕！

花匠小妙招
2024-10-06 00:32

2022年10月18日，由北京百迈客生物科技有限公司主办的“第九届全国功能基因组学高峰论坛-植物分会场”线上直播会议完美落幕。

全国功能基因组学高峰论坛始于2014年，每年举办一届，至今已成功举办九届，累计邀请近900名专家学者进行大会主题报告，8000余名与会科研人员、近百家大众及行业合作伙伴、媒体朋友参加此盛会，在业界形成了较高的行业影响力和认可度。

大会得到了各位专家、学者的大力支持，本次论坛植物会场共邀请到 华南农业大学王海洋教授、 浙江大学张亮生求是特聘教授、 北京大学现代农业研究院郭立研究员、 河南农业大学杨建平教授、 中国科学院武汉植物园石涛副研究员、 河南大学蔡应繁教授、 河南大学李知教授、 华中农业大学赵伦教授、 山西农业大学李旭凯副教授、 山东农业大学张大健教授、 西北农林科技大学宋卫宁教授、 中国农业科学院生物技术研究所谷晓峰研究员、 中国农业科学院作物科学研究所贾继增研究员等13位植物功能基因组学著名专家学者，共同探讨最新研究进展及发展方向。

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峰会伊始，由主持人带来了此次盛会的报告嘉宾介绍，此次植物功能基因组学研究会场很荣幸邀请到了13名植物基因组学研究领域的专家和学者，代表公司热烈欢迎他们的到来，共同分享该领域的最新研究进展及方向。

王海洋教授学术报告

华南农业大学王海洋教授详细的介绍了玉米杂种优势群遗传改良和杂种优势机理研究进展。生动的讲述了现代玉米育种过程中耐密遗传改良“育种选择指纹”的鉴定与关键基因挖掘，确定了大量有助于父本群和母本群农艺性状改善的候选基因，表示分化基因与玉米杂交种杂种优势正相关，以及 ZmKOB1 在增加玉米产量性状方面具有潜在应用价值。通过泛基因组分析显示杂交玉米育种的12个FIL自交系与之前报道的B73和Mo17基因组之间存在丰富的遗传变异。说明了SV与PAV是杂种优势的主要贡献者。表明 ZAR1 和 ZmACO2 的自然变异都有助于以超显性方式产生杂种优势。最后王教授表示这些研究基础为为高产杂交玉米品种选育奠定了重要的理论基础和基因资源。

张亮生教授学术报告

浙江大学张亮生教授讲述了园艺研究的现状及花卉研究进展，并以洋桔梗为例，解析了其上丰富的表型机理。通过最新的HiFi结合Hi-C的技术手段完成了高质量紫色洋桔梗栽培种参考基因组，讲述了其上的全基因组三倍化事件。在洋桔梗中挖掘到从白色到红黄紫到绿色形成的关键基因；构建了花发育调控ABCE模型，并对花瓣数目基因进行了鉴定。并展示了非洲菊、百合、郁金香基因组的组装结果，并对花卉功能基因挖掘及设计育种提供了见解。最后张教授表示，基因组数据加上高效遗传转化体系使得洋桔梗可能成为模式花卉植物；上述基因是培育花卉新品种的目标基因，为花卉突破性新种质分子设计育种提供基因资源和技术支撑。

郭立研究员学术报告

北京大学现代农业研究院郭立研究员详细的讲述了药用植物中的天然活性产物以及人类与药用植物应用的紧密联系。通过早期研究的罂粟基因组的解析展示了吗啡类生物碱合成基因簇形成原因。随后通过罂粟属的鸦片罂粟、渥美罂粟、虞美人基因组序列的破译及比对，讲述了结构变异对吗啡基因簇的形成和演化具有促进作用。进一步表明吗啡合成基因的启动子序列变异，导致罂粟近缘种吗啡合成能力下降；相关基因的拷贝数、表达水平决定了吗啡物质的含量差异。这些研究结果有利于加速合成生物学提高吗啡、那可丁生物合成产量，促进药用成分现代化。最后，郭老师表示DNA测序技术的发展极大推动了基因组学进步，是研究植物次生代谢途径、开发利用天然产物的关键技术之一，也展望了基因组领域的前沿发展方向和趋势。

李广伟老师学术报告

河南农业大学杨建平教授课题组李广伟博士解析了转座子在真核生物中的重要作用，并表示黑麦是转座子研究的理想模型。黑麦是禾本科小麦族黑麦属二倍体植物，具有更好的抗逆性，为保障我国和世界粮食安全起到了至关重要的作用。通过威宁黑麦的高质量精细基因组物理图谱的构建，讲述了黑麦中LTR两次明显的活跃时间。说明了转座子的扩张塑造了黑麦基因组的独特性，并伴随着大量的染色体重排事件。最后李博士表示，上述研究为黑麦驯化、麦类基因组演化和比较基因组研究提供了重要资源。同时该研究也将促进黑麦、小麦等相关麦类作物的遗传育种改良，为其育种创新提供重要的信息资源。

石涛副研究员学术报告

中国科学院武汉植物园石涛副研究员首先为大家带来了莲的进化、花器官基因定位、表观修饰与种间分化、莲数据库等研究成果。随后为大家详细的介绍了石菖蒲及单子叶植物祖先基因组演化研究进展。石菖蒲基因组显示其仅经历过1次独立的古多倍化事件并伴随有亚基因组优势效应。该研究将之前构建的pre-τ时期的单子叶植物祖先核型（2n = 10）更新到了单子叶植物最早期祖先的12条染色体（2n = 12），并重演了单子叶植物早期的核型演化过程，同时揭示了与单子叶植物早期形态演化和适应湿地或水生生境相关的重要功能基因家族演化事件。相关研究初步揭示了单子叶植物祖先早期基因组演化过程和规律，为理解包括禾本科在内的单子叶植物辐射进化过程奠定了重要基础。

蔡应繁教授 学术报告

河南大学蔡应繁教授讲述了棉花新的抗病相关 lncRNAs 及其调控基因，并通过用大丽轮枝菌(黄萎病菌)感染高抗黄萎病的陆海渐渗系来评估其功能。实验结果证实，lncRNA7 及其调控的果胶甲酯酶抑制子基因 GbPMEI13正调控棉花对黄萎病的抗性，lncRNA2 及其调控的多聚半乳糖醛酸酶基因 GbPG12 负调控棉花对黄萎病的抗性。进一步分析发现ARF5可以与PMEI13启动子结合，促进PMEI13的表达，抑制果胶甲酯酶活性，维持细胞壁果胶的高甲基化水平，从而抵抗黄萎病菌的侵染。此外，研究证实异源表达的PMEI13可以抑制抗黄萎病菌菌丝的生长和孢子萌发。该研究揭示了长链非编码RNAs通过编码小肽调节细胞壁防御基因从而调控棉花黄萎病抗性的分子机制，为棉花抗黄萎病育种提供了一种新的策略和路径。

李知教授学术报告

河南大学李知教授的报告题目是：利用多组学手段解析玉米杂种优势机理。李老师指出多个物种中均存在杂种优势，通过对266个玉米杂交种不同组织进行转录组测序分析发现，玉米中有很多广泛存在的单亲本表达基因，单亲本表达基因数目与双亲之间的遗传距离显著正相关，并且大部分单亲表达基因都受到顺势调控效应，推测单亲表达基因的沉默等位基因在杂交种内被激活可能与玉米杂种优势的形成有关；接下来分别从代谢组和蛋白组学数据探究玉米杂种优势，发现光合作用和光呼吸途径中的重要酶（蛋白）和代谢物的昼夜节律和协同调控，对于玉米苗期杂种优势形成具有重要作用。

赵伦教授 学术报告

华中农业大学赵伦教授带来了“植物DNA甲基化与组蛋白修饰关系新解”的报告，赵老师首先介绍了表观基因组的研究背景，通过利用前期创建的DNA甲基化完全缺失的拟南芥五重突变体 mddcc ( met1 drm1 drm2 cmt2 cmt3 )材料，以及开发的高效ChIP-seq等技术，深入解析了DNA甲基化与组蛋白修饰的协作关系及其在基因组转录调控中的作用，该研究不仅为植物表观遗传/基因组学相关研究提供了重要材料、技术和数据资源，而且深入揭示了DNA甲基化在染色质表观修饰可塑性的贡献，并为复杂的表观调控网络在基因组转录调控中的作用提供了新认知。最后，介绍了表观和三维基因组新技术在油菜调控元件研究中的应用。

李旭凯副教授 学术报告

山西农业大学李旭凯副教授就小米代谢物驯化的遗传机制和抗炎效果进行了精彩的报告，李老师讲到谷子起源于中国黄河流域，具有丰富的种质资源，介绍了小米基因组的研究进展，研究团队以398份谷子自然群体为研究材料，通过全基因组重测序、转录组、代谢组、抗炎组多组学全面联合分析，发现了小米米色驯化关键基因、小米提取物的抗炎作用，揭示了谷子驯化选择中代谢物定向变化的遗传机制。为小米中重要代谢物关键遗传基础的解析奠定了基础，为小米在中国作为药食同源的食材和服务于大健康产业提供物质基础和理论支撑。

张大健教授 学术报告

山东农业大学张大健教授报告题目为“大豆驯化与适应的分子遗传基础”，张老师重点关注大豆驯化过程中重要农艺性状的遗传机理，报告分享了其课题组在拓宽遗传基础、聚合优良基因等方面的系列工作，指出了我国大豆生产发展现状，野生大豆资源的遗传多样性丰富性，研究团队通过构建多年生大豆亚属基因组，详细讲述了如何高效的利用野生大豆的种质资源及多年生大豆的进化历程，鉴定到多年生大豆到一年生大豆转变的关键基因位点，并在大豆种子泥膜的分子遗传机理、结荚习性分子机理研究进展。同时展示了团队以野生大豆作为研究对象，综合利用遗传学、分子生物学以及生物信息学等开展作物重要农艺性状基因的克隆和遗传机理研究。

宋卫宁教授 学术报告

西北农林科技大学农学院宋卫宁教授为我们带来“人类文明的基石如何形成—探寻小麦驯化的关键因素与问题”的报告，小麦是被人类最早驯化的植物之一，报告以基因组为基础去研究驯化最关键的问题，主要围绕小麦驯化的时间、地点、具体发生的内容、怎样发生的、发生的原因展开。首先为我们介绍了小麦的起源，接着讲到了小麦驯化所在的地区，野生二粒小麦一万年前左右在中东地区的地中海东岸驯化形成栽培二粒小麦，尔后再形成硬粒小麦。研究团队采用了基因组学、农学和形态学等研究手段，并与野生二粒小麦、栽培二粒小麦、硬粒小麦和普通小麦的已有数据整合，回答小麦驯化的最关键问题，例如驯化的时间、地点、缘由和具体内容。提出了小麦驯化模式：某些生活于地中海东岸的纳图凡人群（Natufian），在一万五千年到一万三千年前的全球变暖时期，开始种植或栽培野生二粒小麦。从一万三千年前起，这群人种植小麦的力度加大，在小麦基因组中留下了人工选择的痕迹。从事小麦种植和驯化的可能只是纳图凡的个别或少数人群，生活区域相应比较小。小麦的驯化过程应该非常迅速，在很短时间内通过小麦种植者的迁徙或种子交换，传遍了地中海东岸。普通小麦的祖先种之一极有可能是栽培二粒小麦而不是野生二粒小麦。

谷晓峰研究员 学术报告

中国农业科学院生物技术研究所谷晓峰研究员为我们带来了“作物表观遗传智能设计和合成育种技术”的报告，谷老师指出，作物育种正在从传统的经验育种向智能设计育种转变，报告主要围绕表观遗传展开了讲述，研究团队绘制了拟南芥、水稻DNA 6mA修饰全基因组组图，对其功能进行了初步的研究；绘制了籼粳稻三维空间结构的图谱，建立了高效的水稻单细胞分离和分析体系，绘制了水稻籼稻和粳稻首个根组织单细胞转录组图谱，构建了单细胞转录组全景图谱数据库RCAR。接着介绍了课题组构建的水稻表观遗传智能数据库eRice，该数据库初步实现了表观组、基因组和人工智能的交叉融合；进一步，为我们展现了高准确度的作物多种表观遗传修饰智能预测模型SMEP，在水稻、玉米等作物中实现了DNA甲基化、RNA甲基化和组蛋白修饰等6种表观遗传修饰类型的高可信度预测。第三部分在前期基础上，开发了作物三维空间结构预测模型SMOC。最后，提出了设计SMART Crop的目标策略和路线图。

贾继增研究员 学术报告

中国农业科学院作物科学研究所贾继增老师就“小麦族基因组研究进展以及在小麦改良上应用”进行了报告，小麦族有非常重要的经济价值（小麦-粮食作物、饲料作物-大麦、大部分牧草都属于小麦族），在进化研究中具有非常重要的意义，也是小麦改良重要的基因源。贾老师主要围绕已经完成测序的小麦族物种和以基因组测序为基础的十大重要发现；全面系统地讲述了过去数十年中国科学家在小麦（族）基因组学、小麦起源与驯化、重要农艺性状（产量、品质、开花时间、养分利用等）、耐逆及抗病虫害等领域的研究成果及其应用进展。为小麦重要性状的分子网络解析以及后基因组时代的设计育种指明了方向。

在浓厚的学术氛围下，第九届百迈客全国功能基因组学高峰论坛-植物分会场落下了帷幕！峰会围绕植物功能基因组、表观基因组、起源驯化等主题，分享了各位专家学者最新研究进展及经验成果。相信每一位参会人员都受益匪浅，也祝愿每一位研究学者都能喜报频频！让我们共同期待2023年“第十届全国功能基因组学高峰论坛”，我们将继续秉承大会“解读基因、助力科研”的使命，努力将此论坛打造成行业标杆性学术交流盛会！

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单细胞空间时空多组学会场

10月20日（星期四）

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红包雨互动时间

单细胞会场直播间：2022年10月20日

第一波：10:15-10:20

第二波：11:30-11:35

第三波：15:45-15:50

第四波：18:10-18:15

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