植物基因组学国家重点实验室
植物基因组学国家重点实验室
运行管理办法
2018年修订
中国科学院遗传与发育生物学研究所
中国科学院微生物研究所
Institute of Genetics and Developmental Biology
Institute of Microbiology
Chinese Academy of Sciences
一、总则 (1)
二、实验室管理办法 (3)
三、实验室事务管理工作委员会章程 (4)
四、实验室管理工作小组章程 (5)
五、学术委员会工作章程 (6)
六、财务管理制度 (8)
七、自主研究课题实施管理办法 (9)
八、开放课题管理办法 (11)
九、专项经费使用管理办法 (13)
十、论著发表的有关规定 (14)
十一、学术活动组织安排条例 (15)
十二、固定人员管理条例 (16)
十三、流动人员管理条例 (17)
十四、对外宣传的有关规定 (18)
十五、印章管理制度 (19)
十六、档案管理办法 (20)
十七、公共财产管理制度 (21)
十八、安全制度 (22)
十九、仪器设备管理规定 (23)
二十、仪器管理人员岗位职责 (24)
二十一、公用仪器收费制度 (25)
二十二、附则 (26)
1．植物基因组学国家重点实验室（State Key Laboratory of Plant Genomics; 以下简称实验室）2003年经国家科学技术部批准建设，其前身是1990年成立的中国科学院植物生物技术开放实验室。2006年1月，实验室通过了国家科学技术部组织的国家重点实验室建设验收，正式纳入国家重点实验室运行管理。2．实验室的主管部门是中国科学院，依托单位是中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国科学院微生物研究所。实验室接受国家科学技术部、中国科学院等有关上级组织和依托单位的领导、督促和检查。
3．实验室由固定人员和流动人员组成。固定人员包括骨干固定人员（课题组长）和其他固定人员（研究人员、技术人员和管理人员），流动人员包括博士后、研究生、访问学者和客座研究人员。固定人员实行聘任制，其聘任和退出机制按照国家科学技术部、中国科学院和依托单位相关管理规定执行。
4．实验室面向国家现代农业发展的战略需求、面向国民经济主战场、面向植物科学与分子设计育种的国际前沿，坚持顶层设计原则，从解决重大科学问题出发，以重要农作物和模式植物为研究对象，系统深入地开展植物基因组学、植物分子生物学与作物分子育种领域中的基础性、前瞻性和战略性研究，解析植物生长发育与复杂农艺性状形成的分子机理与调控网络，挖掘重要基因资源并应用于作物分子设计育种实践，培育并推广重要农作物新品种，为我国粮食安全和农业可持续发展做出重大创新性贡献。
5．实验室以水稻等重要农作物和模式植物拟南芥等为研究对象，聚焦复杂农艺性状形成的分子遗传规律，开展具有原创性、前瞻性和系统性的基础性研究与应用基础性研究，积极推进具有应用价值的成果转移和转化。主要研究方向为植物基因组的结构与调控、演化机制；重要农艺性状的功能基因组学；
植物激素作用的分子机理；植物与环境、病虫互作的分子机理以及植物生物技术与分子设计育种等。
6．实验室通过引进、培养和稳定优秀人才队伍，在主要研究领域加强核心竞争力的培育，努力建设成为植物基因组学领域具有重要国际影响力的科学研究中心与优秀人才培养基地。
7．实验室充分发挥学术委员会和专家指导委员会的指导监督作用，坚持“开放、流动、联合、竞争”的开放运行管理方针，对国内外同行开放，欢迎国内外专家学者来实验室进行课题研究或合作研究。
8．根据国家科学技术部发布的《国家重点实验室建设与运行管理办法》（国科发基[2008]539号）有关精神，为实现实验室工作目标，切实加强实验室各项日常工作的管理，促进实验室管理工作的科学化、民主化和规范化，特制订《植物基因组学国家重点实验室运行管理办法》。实验室所有固定人员和流动人员必须遵守实验室的相关规定。
二、实验室管理办法
1．根据国家科学技术部《国家重点实验室建设与运行管理办法》（国科发基[2008]539号）的有关规定，实验室设主任1名，副主任2-3名。实验室主任、副主任的遴选、聘任与任期按照国家科学技术部、中国科学院和依托单位有关规定执行。
2．实验室实行依托单位领导下、学术委员会和专家指导委员会指导下的主任负责制。实验室内部重要事宜均须经实验室主任、实验室事务管理工作委员会或实验室管理工作小组讨论同意后方可实施。
3．根据国家科学技术部《国家重点实验室建设与运行管理办法》的规定，实验室设立学术委员会。学术委员会和专家指导委员会负责审议实验室目标、任务、研究方向；评价研究成果、审核实验室年度工作总结并定期对实验工作进行评估；对实验室骨干固定人员进行年度考核；监督实验室运行管理工作和经费使用情况；审查和建议与实验室有关的主要学术活动和国际学术交流计划以及其它重要学术事宜。
三、实验室事务管理工作委员会章程
1．为完善国家重点实验室在依托单位领导下、学术委员会和专家指导委员会指导下的主任负责制，保证各项重大决策的科学化、民主化和规范化，植物基因组学国家重点实验室设立实验室事务管理工作委员会（简称“室务会”）。2．室务会由实验室主任、实验室副主任等成员组成。室务会设秘书一名，由实验室学术秘书兼任。
3．室务会主要负责决定实验室的学术方向和学科布局，确定实验室的主要方针政策、发展规划和重要措施，决定人才引进、培养方案，组织对实验室骨干固定人员的年度考核，审议实验室年度计划、经费使用和工作总结，制定和修改实验室的各项规章制度，讨论确定实验室的各项重大决策及其它重大事项。
4．凡属实验室内部重要事项，应提交室务会讨论，民主决策。必要时可进行表决，以超过室务会成员总数的三分之二为通过，并组织实施。
5．室务会成员应妥善安排工作，保证参加室务会的时间，并对会议拟讨论的主要议题做好充分准备。
6．室务会秘书列席会议并负责会议记录，起草会议纪要、决议或决定，经室务会成员审阅修改、主任同意后，方可在实验室发布或抄报上级有关部门。7．室务会的有关内容如不宜公开，室务会成员应注意保密。
四、实验室管理工作小组章程
1.实验室各相关依托单位所在部分（即遗传与发育生物学研究所部分和微生物
研究所部分）根据工作需要，可分别成立室务会监督指导下的实验室管理工作小组（简称“管理工作小组”），负责相应部分的日常运行管理及其它具体事务。
2.管理工作小组由相应部分的实验室主任、副主任和骨干固定人员代表等3-7
名成员组成。
3.管理工作小组不定期召开会议，讨论决定相应部分的重要问题。管理工作小
组成员应对所议的问题充分发表意见，认真讨论后形成决议。
4.凡属相应部分管辖内的重要事项，应提交其管理工作小组，民主决策。必要
时可进行表决，以超过管理工作小组成员总数的三分之二为有效。
5.管理工作小组对实验室所在部分的主要任务包括：
（1）调整组织结构、岗位设置和人力资源分配方案；
（2）讨论、提出人才引进与培养计划；
（3）审议年度计划、经费使用和工作总结报告；
（4）建议制定和修改实验室的各项规章制度；
（5）提出专项经费预算方案；
（6）审批重要学术活动计划；
（7）研究讨论其它重要事项。
6.管理工作小组会议主要议题的相关材料在会前分发给管理工作小组成员审
阅，管理工作小组成员应就会议拟讨论的主要议题做好充分准备。
7.管理工作小组成员应妥善安排工作，保证参加管理工作小组会议的时间，因
故不能参加者，应在会前请假。
8.管理工作小组会议的纪要、决议或决定，经管理工作小组成员审阅后，发布
并抄报室务会。视情况和内容，可抄报主管部门和依托单位有关部门。9.管理工作小组会议如有不宜公开内容，管理工作小组成员应注意保密。
五、学术委员会工作章程
1．实验室学术委员会受依托单位委托，是实验室学术指导与评审机构。学术委员会的组织按照《国家重点实验室建设与运行管理办法》（国科发基[2008]539号）的相关规定办理。学术委员会主任由依托单位推荐，中国科学院聘任，报国家科学技术部备案。学术委员会副主任和委员由依托单位聘任。原则上依托单位委员不超过委员总数的三分之一。
2．学术委员会由国内植物基因组学等领域的知名同行科学家组成，以保证学术委员会能从相关领域不同角度对实验室研究方向和工作内容实施有效指导。
学术委员会设主任1名，副主任2-3名，委员10-12名。
3．学术委员会委员每届任期五年，每次换届应更换三分之一以上委员。
4．学术委员会的主要职责包括：
（1）指导实验室确立学科布局和研究方向；
（2）评议实验室研究成果；
（3）对实验室骨干固定人员进行年度考核；
（3）评估实验室课题组科研进展及研究成果；
（4）听取和审议实验室主任工作报告；
（5）审查和建议实验室有关重要学术活动；
（6）审定开放课题指南和审批开放课题申请。
5．学术委员会工作方式：
（1）每年召开1-2次学术委员会全体会议，每次实到人数不少于总人数的三分之二。学术委员会主任在必要时可临时召集会议；
（2）每年评审1次开放课题申请；
（3）平时使用各种通讯方式与实验室保持联系。
6．学术委员会遇事需要形成决议时，在发扬民主、充分讨论的基础上进行表决，决议以超过参加表决人数的三分之二为有效。
7．实验室遇到学术方面重大决策时，应报请学术委员会审议，征求学术委员会指导意见。
8．实验室应为学术委员会的工作提供方便，通过各种方式，为学术委员会了解实验室工作创造条件。
9．学术委员会委员应积极参与学术委员会的各项活动，支持实验室工作。对因各种原因经常不能参加学术委员会工作、发挥其作用的委员，由室务会报请学术委员会主任和依托单位批准，免去其学术委员会委员资格。
10.因工作需要，室务会可报请学术委员会主任和依托单位批准，对学术委员会
委员进行调整。
11.根据工作需要，由实验室主任、学术委员会主任提名，可以成立专家指导委
员会。专家指导委员会的职责是协同学术委员会，对实验室学科方向、研究内容与重点决策等方面进行调研、论证，提出指导性意见和建议。
六、财务管理制度
1．遵守国家会计法规和现行财务管理制度，加强财务监督与核算。
2．实验室经费实行额度制管理及年度财务预算和决算制度。
3．实验室财务管理的经费范围是国家重点实验室的专项拨款，如开放运行费、基本科研业务费和仪器设备费等。
4．各项经费开支（使用）按实验室依托单位有关经费管理规定执行。实验室资助的开放课题经费使用按植物基因组学国家重点实验室《开放课题管理办法》执行。
5．实验室遗传与发育生物学研究所部分和微生物研究所部分的专项经费实行独立管理，独立核算。
6．实验室遗传与发育生物学研究所部分和微生物研究所部分专项经费中的开放运行费分别由所在部分的实验室主任或负责人或其管理工作小组管理。大额支出原则上需由所在部分管理工作小组会议讨论决定。
7．加强固定资产管理，维护国家财产。凡是固定资产均应按照实验室依托单位的有关规定办理相应的登记手续，任何人不得私自转让或据为己有。
8．财会人员工作要坚持原则，认真负责，热情服务，熟悉业务，账目清楚。9．实验室财务管理人员负责统计实验室财务支出情况，并及时提供各项数据。
七、自主研究课题实施管理办法
自主研究课题的组织管理实行“实验室统一领导，课题负责人分别实施，严格绩效考核，年度滚动调整”的原则，注重支持青年科研人员的创新性、探索性研究。
1.自主研究课题是实验室学术委员会和室务会或管理工作小组依据实验室重
点任务和植物基因组学领域发展的趋势进行的前瞻性布局和规划，研究内容应与实验室的主要研究方向一致、未从其它渠道获得经费支持或支持不够的重要选题。
2.自主研究课题的立项主要由实验室统一部署，组织团队开展持续深入的系统
性研究；部分课题可通过个人或研究团队自由申请、专家评选委员会组织评审的方式进行遴选立项，开展探索性自主选题研究。
3.自主研究课题的设立与资助按照“稳定支持”与“择优支持”并举的原则进
行，并对具有重大应用价值或重大国际学术影响的成果实行奖励。
4.自主研究课题经费可用在与科研工作直接相关的材料费、测试化验加工费、
差旅费、会议费、出版/文献/信息传播/知识产权事务费、专家咨询费、劳务费、小型仪器设备购置维修费和其它等。
5.自主研究课题经费可用于支持新引进骨干固定研究人员的科研启动。课题经
费不得用于有工资性收入的人员工资、奖金、津补贴和福利支出，及罚款、捐赠、赞助、投资等。
6.自主研究课题负责人应为实验室骨干固定人员。
7.自主研究课题负责人全面负责课题实施，包括编写课题研究计划与经费预
算、定期报送课题的执行和进展情况、如实编报课题研究工作总结和资助经费决算等。
8.自主研究课题经评审正式立项后，课题负责人须与实验室签订《自主研究课
题计划任务书》。该任务书将作为课题日常管理、年度考核和课题结题评估的主要参考依据，应包括拟解决的关键科学问题、主要研究内容、研究目标、研究方案、研究队伍和经费使用计划等内容。课题负责人因工作变动或客观
原因不能继续执行已立项课题时，应向室务会或管理工作小组申请并办理终止手续。
9.《自主研究课题计划任务书》经实验室主任或所在部分（遗传发育所或微生
物所）主持工作的副主任签字后生效，并执行。
10.在课题执行期间，自主研究课题负责人应提交年度研究进展报告，接受实验
室的检查。
11.课题结题后，自主研究课题负责人应提交结题报告。实验室学术委员会按照
“鼓励创新、稳定支持、定性评价、宽容失败”的原则，组织对自主研究课题的评审。
12.自主研究课题取得的研究成果须在论文中注明“植物基因组学国家重点实验
室资助”字样，英文署名为：“Supported by State Key Laboratory of Plant Genomics”。
13.本管理办法由植物基因组学国家重点实验室学术委员会和室务会负责解释。
八、开放课题管理办法
1．植物基因组学国家重点实验室面向国内外开放，为从事植物基因组学及其相关领域研究的科研人员提供科研场所及开放课题基金。促进植物基因组学领域内新理论和新技术的发展，加强国内外学术思想与人才的交流。
2．开放课题面向国内外从事基础理论研究和应用基础研究的非盈利性研究机构，凡具备申请条件的研究人员均可提出申请。
3．开放课题申请应符合实验室当年发布的开放课题申请指南，其研究内容必须符合开放课题的资助范围。
4．申请者得到所在单位或部门的同意后均可申请。获准实验室资助的开放课题研究人员应在本室开展工作。
5．开放课题的申请者一般应是在职的有副高级及以上职称或已获得博士学位的研究人员。其他申请者需有副高级及以上人员书面推荐。优秀青年科技工作者的申请不受资历限制。
6．申请开放课题必须按规定的格式实事求是地填写《植物基因组学国家重点实验室开放课题申请表》。
7．开放课题的确定，按照“公平竞争、择优支持”的原则，由实验室学术委员会对提交的申请表进行评审，并经实验室主任与室务会或管理工作小组批准后立项。
8．开放课题评定结果由学术委员会主任签发。获得资助的申请者，应在规定时间内提交开放课题计划任务书。
9．由开放课题合作课题组的负责人管理开放课题的研究进度、研究质量，经费使用和课题验收。
10.开放课题执行过程中，如需改变或推迟计划，应征得实验室主任与室务会或
管理工作小组的同意。
11.开放课题结束后，应于三个月内结题，并向室务会提交开放课题研究工作总
结或终止报告、学术论文、研究报告、课题技术档案以及相关资料等。逾期不按要求提交材料者，取消今后申请植物基因组学国家重点实验室开放课题的资格，并通报其工作单位。
12.开放课题研究人员在开放课题基金资助下取得的成果，归研究者本人、植物
基因组学国家重点实验室及研究者原单位共有。外籍客座人员按国家有关规定办理。
13.开放课题和访问学者发表受开放课题资助的论文或申报成果时，必须在论文
中注明“植物基因组学国家重点实验室开放课题”字样，英文署名为：“Supported by State Key Laboratory of Plant Genomics”。
14.开放课题经费原则上应在植物基因组学国家重点实验室使用，不划拨至申请
人所在单位。
15.申请开放课题的研究人员在开放课题申请时需做出预算报告，结束时必须及
时上交经费使用决算报告。
16.开放课题基金的使用标准，均按照《国家重点实验室专项经费管理办法》（财
教[2008] 531号）的要求和实验室依托单位的财务制度规定执行，各项开支均应按时在实验室登记后，在依托单位的财务部门报账。实验室指派专人对开放课题的申请、审批、通知、接待、联络、检查、验收、经费使用等进行规范化管理。
17.开放课题经费主要用于与被资助课题相关的科研活动，例如与研究工作直接
相关的材料费、测试化验加工费、差旅费、会议费、出版/文献/信息传播/知识产权事务费、专家咨询费、劳务费、小型仪器设备购置维修费和其它等。
九、专项经费使用管理办法
1.专项经费的使用应严格遵守《中央单位财政国库管理制度改革试点资金支付
管理办法》（财库[2002]28号）、国家科学技术部发布的《国家重点实验室建设与运行管理办法》（国科发基[2008]539号）、《国家重点实验室专项经费管理办法》（财教[2008]531号）及实验室依托单位有关经费使用的管理规定。
2.专项经费在财政部、中国科学院领导下，由依托单位统一管理，单独核算，
专款专用。
3.专项经费属于国库账户，系零余额账户，只用于支取款项，不得用于收款。
4.专项经费必须严格按照计划任务书和年度预算执行。
5.专项经费不得用于有工资性收入的人员工资、奖金、津补贴和福利支出，及
罚款、捐赠、赞助和投资等。
6.依托单位不得从专项经费中提取管理费。
7.专项经费每年使用截止日期为当年的12月31日，当年结余额度停止执行。
8.专项经费在未到国库账户之前，不能用其他账户垫支。
9.人才引进启动经费以及相应的自主研究课题经费额度，由室务会或管理工作
小组根据实际情况讨论决定。经费额度在课题组长全职到位后拨付。若在6月30日之前全职到位，当年拨付；若全职到位时间晚于6月30日，启动经费将于下一财政年度拨付。
10.骨干固定人员在实验室主要研究方向和领域做出具有重大国际学术影响的
成果，实验室将以科研经费方式予以奖励资助。
11.对实验室全职负责平台运行人员的资助将根据依托单位相关政策执行。
十、论著发表的有关规定
1. 实验室人员应严格遵守科研道德，严禁抄袭剽窃他人论文或科研成果，严禁
伪造论文。如有此类情况发生，视情节轻重给予当事者以通报批评、警告和除名等处分。
2. 实验室人员应严肃认真地对待实验和实验数据，严禁伪造实验结果。如有伪
造实验结果者，视情节轻重给予当事者以通报批评、警告和除名等处分。3．论著的作者及其排序应充分体现每位作者对论文工作的贡献。论文应注明论文工作的资助单位以及相应的课题编号。
4．实验室人员在发表文章时应署实验室的名称，实验室的正式名称为：“植物基因组学国家重点实验室”。英文名称为：“State Key Laboratory of Plant Genomics”。
5．实验室各课题组管理人员应在每年的12月1日前，将本年度已被录用论文的PDF文件和抽印本或复印件、获得专利及获奖证书复印件、出版专著样书等提交实验室学术秘书，以编入本年度实验室《年报》中。在12月1日之后发表论文、外出参加会议和获得基金等情况，及时与实验室学术秘书联系更新。
十一、学术活动组织安排条例
1．实验室或各依托单位相关部分（遗传与发育生物学研究所部分和微生物研究所部分）可成立学术交流委员会，主要负责组织、实施重要学术交流活动等事务。学术交流委员会由不同研究方向和领域的5-7名研究员代表组成。学术交流委员会接受室务会和管理工作小组的监督指导。
2．实验室每年不定期举办“基因组生物学及其未来发展论坛”与“植物分子遗传学讲座”。为保证学术活动的有序进行，实验室于年初制订本年度学术活动计划，由室务会、管理工作小组、学术交流委员会及各课题组负责人根据实验室的学科发展方向和研究动态提名学术报告候选人，筹划可能产生重大效应的方向性报告。
3．实验室的遗传与发育生物学研究所部分和微生物研究所部分均可以实验室的名义单独举行学术活动，也可联合举行。
4．学术交流委员会以实验室名义组织举行重要学术交流活动时，要综合考虑实验室的共同科学兴趣、候选报告人在相关研究领域的国际影响力或在相关领域的独特学术贡献等因素。必要时可进行表决，以超过学术交流委员会成员总数的三分之二为有效。学术交流委员会讨论其成员建议的候选报告人时，建议人应回避并不参加投票表决。
5．实验室每年组织夏季与冬季青年学术论坛，报告人为各课题组的工作人员、博士后、研究生等科研人员。论坛由实验室专人负责协调、各课题组相关人员组织实施。
6．实验室青年学术论坛采取课题组长与课题组代表共同打分制进行报告与墙报评选。论坛相关的学术活动资料由会务组配合实验室学术秘书整理，并存档。
1.实验室固定人员包括骨干固定人员（课题组长）和其他固定人员（研究人员、
技术人员和管理人员）。
2.实验室人员的管理按照国家科学技术部、中国科学院和依托单位的有关规定
执行。
3.固定人员实行聘任制，其聘任和退出机制按照国家科学技术部、中国科学院
和依托单位相关的管理规定执行。
4.所有固定人员必须全职在岗，不允许固定人员同时受聘于其它国家重点实验
室或省部级部门重点实验室。经依托单位和实验室批准在外进行短期合作研究或访问学者研究可视为全职在岗。
5.实验室骨干固定人员的考核：
1)实验室对骨干固定人员实行年度考核。考核由学术委员会和专家指导委
员会组织，或由学术委员会和专家指导委员会委托室务会或管理工作小
组组织考核；
2)年龄为59周岁以下的骨干固定人员必须参加年度考核。无故不参加年度
考核，视为年度考核不合格；
3)59周岁以上（含59岁）的骨干固定人员可遵循自愿原则选择参加年度
考核；
4)考核内容包括考核周期内团队建设、主要研究成果、今后科研工作计划
和预期学术成果等。
1.实验室流动人员包括博士后、研究生、访问学者和客座研究人员。
2.博士后与研究生按照主管部门和依托单位相关规定进行管理。
3.实验室鼓励访问学者和客座研究人员来访交流。
4.鼓励实验室各课题组接收访问学者和客座研究人员，进行合作研究、进修、
培训、学位论文研究课题、毕业设计等。
5.邀请并负责接待的课题组，应就访问学者或客座研究人员的访问时间、访问
期间的主要学术活动等内容向实验室备案。
6.访问学者或客座研究人员进入实验室前，应先与实验室学术秘书联系，办理
有关手续。
7.访问学者或客座研究人员在实验室工作期间，由项目合作课题组负责课题方
面的事宜。
8.访问学者或客座研究人员在课题执行期间必须在实验室工作，严格遵守实验
室的各项规章制度，爱护公用设备。
9.鼓励访问学者或客座研究人员积极参加实验室的学术活动。
10.访问学者或客座研究人员发表在实验室期间完成的主要研究内容相关论文
时，应在作者署名后并列冠以双方单位名称，并应于当年12月1日前将本年度已被录用论文的抽印本或复印件交给实验室学术秘书，编入本年度实验室年报中。
11.如项目涉及成果保密问题，访问学者或客座研究人员应与项目合作者签订特
殊协议，按所签订的特殊协议有关条款处理。
12.访问学者或客座研究人员在实验室工作期间，不得从事与合作科研项目无关
的活动，不得擅自处理合作科研成果。
13.访问学者或客座研究人员在实验室工作期间需要出差或临时离室，均应征得
项目合作课题组负责人的同意。
14.访问学者或客座研究人员工作结束时，应及时归还借用物品。并与实验室学
术秘书联系，办理相关手续。
十四、对外宣传的有关规定
1.为增强实验室的社会影响力，加强实验室重大、重要科研成果、优秀科研人
员等的宣传，实验室将与依托单位密切配合，做好对外宣传工作。实验室一名副主任和学术秘书专门负责宣传工作。
2.实验室学术秘书经常性收集有关素材。各课题组应指派专人兼任信息员，向
实验室学术秘书提供客观真实的信息。
3.实验室成员有义务提供所需宣传材料，经实验室主任或主管副主任审阅修改
后，实验室学术秘书可向研究所、相关部门及新闻界宣传报道实验室的工作。
4.实验室学术秘书负责维护实验室网站和主页，主页的内容应及时更新。
5.实验室每年的《年报》编辑工作从当年的12月初开始，实验室全体成员应
及时向实验室上报相关材料，实验室学术秘书协助实验室主任定稿后印刷。
6.宣传有实验室产权的科技成果时，必须注明科研完成单位或个人所在单位的
全称。
7.新闻宣传要遵守国家、科学技术部、中国科学院、依托单位以及实验室的有
关保密制度，严格审批程序，严禁在新闻宣传工作中泄密。
植物数量性状全基因组选择研究进展
４期吴永升等：植物数量性状全基因组选择研究进展１５１１ 全基因组选择的概念和原理 全基因组选择（Ｇｅｎｏｍｅ－ｗｉｄｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ＧＷＳ），又称基因组选择（Ｇｅｎｏｍｉｃｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ＧＳ），由Ｍｅｕ—ｗｉｓｓｅｎ于２００１年首先提出∞Ｊ。主要是通过全基因组中大量的分子标记和参照群体（ｔｒａｉｎｉｎｇｐｏｐｕｌａ—ｔｉｏｎ）的表型数据建立ＢＬＵＰ模型估计出每一标记的育种值，然后仅利用同样的分子标记估计出后代个体育种值并进行选择［７】。 全基因组选择理论主要利用连锁不平衡信息，即假设标记与其相邻的ＱＴＬ处于连锁不平衡状态，因而由相同标记估计的不同群体的染色体片段效应是相同的，这就要求标记密度足够高以使所有的ＱＴＬ与标记处于连锁不平衡（ＬＤ）状态哺Ｊ。而目前随着拟南芥、水稻、玉米等植物基因组序列图谱及ＳＮＰ图谱的完成或即将完成，提供了大量的ＳＮＰ标记用于基因组研究。而随着ＳＮＰ芯片等大规模高通量ＳＮＰ检测技术的发展和成本的降低，使得全基因组选择应用成为可能。 ２全基因组选择的基本方法及案例说明 ２．１全基因组选择的基本方法 全基因组选择在实施过程中应该包括以下几个基本步骤：在需要实行选择的参照群体中获取参照群体的基因型数据和表现型数据；然后，通过ＢＬＵＰ程序估计出每个标记位点的标记效应值，从而获得育种值；最后，在接下来每一轮的选择中，不再需要表型数据，根据每一轮次群体基因型信息估计育种值，直接选择群体的优良单株【９ｊ。 全基因组选择的核心过程就是用从参照群体中每一个体的表现型数据和基因型数据建立的数学模型来估算接下来的育种群体中仅有基因型数据的个体的ＧＥＢＶ值。由既有表现型数据又有基因型数据的每一个体组成的群体被成为参照群体。参照群体用来估计数学模型的参数，这个参数接着用来计算仅有基因型数据的育种个体ＧＥＢＶ值，然后根据计算的ＧＥＢＶ值对育种群体进行选择并提升到下一轮次的选择中。因此，通过模型来预测个体的育种值，可以不进行表型鉴定就直接对育种群体的个体进行选择（Ｍｅｕｖｉｓｓｅｎ，２００１）。为了使估算的ＧＥＢＶ值尽可能地准确，参照群体必须具有代表性，尽可能地代表接下来在育种过程中用全基因组选择方法来进行选择的分离群体。 ２．２全基因组选择方法案例 如图ｌ所示，在这个例子中，笔者的目标是把外来种质中的优良性状基因（包括产量、矮杆、抗逆等）导入本地优良的自交系，从而实现种质的改良 图１在玉米中利用全基因组选择方法导入外源种质 Ｆｉｇ．１Ｇｅｎｏｍｅｗｉｄｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｔｏ ｉｎｔｒｏｇｒ％ｅｘｏｔｉｃｔｒａｉｔｓｉｎｔｏａｄａｐｔｅｄｍａｉｚｅ
植物功能基因组学及其研究技术_崔兴国
第9卷 第1期2007年3月 衡水学院学报 J o u r n a l o f H e n g s h u i U n i v e r s i t y V o l.9,N o.1 Ma r.2007植物功能基因组学及其研究技术 崔兴国 (衡水学院 生命科学系,河北 衡水053000) 摘 要:植物基因组的研究已经由以全基因组测序为目标的结构基因组学转向以基因功能鉴定为目标的功能基因组学研究.植物功能基因组学研究是利用结构基因组学积累的数据,从中得到有价值的信息,阐述D N A序列的功能,从而对所有基因如何行使其职能并控制各种生命现象的问题作出回答.近年来植物功能基因组学的研究技术主要包括表达序列标签、基因表达的系列分析、D N A微阵列和反向遗传学等.对植物功能基因组学的研究将有利于我们对基因功能的理解和对植物形状的定性改造和利用. 关键词:植物;功能基因组学;研究技术 中图分类号:Q3-3 文献标识码:A 文章编号:1673-2065(2007)01-0023-04 基因是细胞的遗传物质,决定细胞的生物学形状,细胞的生物学功能最终是由大量的基因表达完成的.随着人类基因组“工作框架图”的完成,生命科学研究的重点已经从结构基因组学转移到了功能基因组学的研究,特别是模式植物拟南芥(A r a b i d o p-s i s t h a l i a n a)和水稻(O r y z a s a t i v a)基因组测序的完成,公共数据库中已经积累了大量基因序列信息,获得了许多与植物发育相关的功能基因,在此基础上应用实验分析方法并结合统计和计算机分析来研究基因的表达、调控与功能,并相应诞生和发展了一批新的研究技术,为功能基因组学的研究提供了必要而有效的技术支撑.功能基因组学研究的最终目标是解析所有基因的功能,即从基因水平上大规模批量鉴定基因的功能,进而全面研究控制植物生长发育及响应环境变化的遗传机制,在基因组序列与细胞学行为之间起到桥梁作用,共同承担起从整体水平上解析生命现象的重任. 1 植物功能基因组学研究 植物的生长和发育是一个有机体或有机体的一部分形态建成和功能按一定次序而进行的一系列生化代谢反应的总合,反应在分子水平上,它要求相应的遗传代谢途径必须按照特定的时空次序严格进行以保证正常发育.植物功能基因组研究就是要利用植物全基因组序列的信息,通过发展和应用系统基因组水平的实验方法来研究和鉴别基因组序列的作用;研究基因组的结构、组织与植物功能在细胞、有机体和进化上的关系以及基因与基因间的调控关系;从表达时间、表达部位和表达水平3个方面对目的基因在植物中的精细调控进行系统研究.当前植物功能基因组学研究主要集中于一年生的拟南芥与水稻两个物种上,这主要是由于它们的遗传背景清楚,基因组较小,基因结构简单而且易于进行分子生物学操作.拟南芥研究组“2010计划”的宏伟目标是充分利用拟南芥基因组计划获得的序列信息并结合功能基因组研究技术来获知其25000个基因的全部功能,例如开花的诱导过程是植物生活周期中最奇妙的过程,目前从拟南芥中鉴定了提早开花和延迟开花的多种突变体,显示植物开花受多个遗传基因的控制,如延迟开花的两个突变体是由等位基因 C O(C O N S T A N S)和L D(C O L D L U M I N I D E P E N- D E N S)突变引起,这两个基因均已被克隆,并使其在转基因植物的叶片中进行表达,将C O基因转移到拟南芥中,高效表达C O蛋白的转基因植株即使处于短日照条件下也会开花,这说明C O基因具有激活开花基因的作用.对模式植物功能基因组的研究将有助于整个植物基因组学的研究. 目前的功能基因组研究主要包括以下几个方面:(1)c D N A全长克隆与测序;(2)获得D N A芯片 ①收稿日期:2006-10-12 作者简介:崔兴国(1963-),女,河北冀州市人,衡水学院生命科学系副教授.
已完成基因组测序的生物(植物部分)分析解析
水稻、玉米、大豆、甘蓝、白菜、高粱、黄瓜、西瓜、马铃薯、番茄、拟南芥、杨树、麻风树、苹果、桃、葡萄、花生 拟南芥籼稻粳稻葡萄番木瓜高粱黄瓜玉米栽培大豆苹果蓖麻野草莓马铃薯白菜野生番茄番茄梨甜瓜香蕉亚麻大麦普通小麦西瓜甜橙陆地棉梅毛竹桃芝麻杨树麻风树卷柏狗尾草属花生甘蓝 物种基因组大小和开放阅读框文献 Sesamum indicum L. Sesame 芝麻（2n = 26）293.7 Mb, 10,656 orfs 1 Oryza brachyantha短药野生稻261 Mb, 32,038 orfs 2 Chondrus crispus Red seaweed爱尔兰海藻105 Mb, 9,606 orfs 3 Pyropia yezoensis susabi-nori海苔43 Mb, 10,327 orfs 4 Prunus persica Peach 桃226.6 of 265 Mb 27,852 orfs 5 Aegilops tauschii 山羊草（DD）4.23 Gb (97% of the 4.36), 43,150 orfs 6 Triticum urartu 乌拉尔图小麦（AA）4.66 Gb (94.3 % of 4.94 Gb, 34,879 orfs 7 moso bamboo (Phyllostachys heterocycla) 毛竹2.05 Gb (95%) 31,987 orfs 8 Cicer arietinum Chickpea鹰嘴豆~738-Mb，28,269 orfs 9 520 Mb (70% of 740 Mb), 27,571 orfs 10 Prunus mume 梅280 Mb, 31,390 orfs 11 Gossypium hirsutum L.陆地棉2.425 Gb 12 Gossypium hirsutum L. 雷蒙德氏棉761.8?Mb 13 Citrus sinensis甜橙87.3% of ~367 Mb, 29,445 orfs 14 甜橙367 Mb 15 Citrullus lanatus watermelon 西瓜353.5 of ~425 Mb (83.2%) 23,440 orfs 16 Betula nana dwarf birch，矮桦450 Mb 17
全基因组重测序数据分析
全基因组重测序数据分析 1. 简介(Introduction) 通过高通量测序识别发现de novo的somatic和germ line 突变，结构变异-SNV，包括重排 突变（deletioin, duplication 以及copy number variation）以及SNP的座位；针对重排突变和SNP的功能性进行综合分析；我们将分析基因功能（包括miRNA），重组率（Recombination）情况，杂合性缺失（LOH）以及进化选择与mutation之间的关系；以及这些关系将怎样使 得在disease（cancer）genome中的mutation产生对应的易感机制和功能。我们将在基因组 学以及比较基因组学，群体遗传学综合层面上深入探索疾病基因组和癌症基因组。 实验设计与样本 （1）Case-Control 对照组设计； （2）家庭成员组设计：父母-子女组（4人、3人组或多人）； 初级数据分析 1．数据量产出：总碱基数量、Total Mapping Reads、Uniquely Mapping Reads统计，测序深度分析。 2．一致性序列组装：与参考基因组序列（Reference genome sequence）的比对分析，利用贝叶斯统计模型检测出每个碱基位点的最大可能性基因型，并组装出该个体基因组的一致序列。3．SNP检测及在基因组中的分布：提取全基因组中所有多态性位点，结合质量值、测序深度、重复性等因素作进一步的过滤筛选，最终得到可信度高的SNP数据集。并根据参考基 因组信息对检测到的变异进行注释。 4．InDel检测及在基因组的分布: 在进行mapping的过程中，进行容gap的比对并检测可信的short InDel。在检测过程中，gap的长度为1~5个碱基。对于每个InDel的检测，至少需 要3个Paired-End序列的支持。 5．Structure Variation检测及在基因组中的分布: 能够检测到的结构变异类型主要有：插入、缺失、复制、倒位、易位等。根据测序个体序列与参考基因组序列比对分析结果，检测全基因组水平的结构变异并对检测到的变异进行注释。
植物功能基因组学概述
植物功能基因组学概述 XXX* (XXXXX) 摘要：植物功能基因组学是从整体水平研究基因的功能及表达规律的科学。对植物功能基因组学的研究将助于我们对基因功能的理解和对植物性状的定性改造和利用。本文简要介绍了植物功能基因组学的概念、研究内容和研究方法。 关键词：植物；功能基因组学；ESTs；SAGE Summarize of Plant Functional Genomics XXX （XXXXX） Abstract：Plant functional genomics studies provide a novel approach to the identification of genome-wide gene expression. It is currently being widely focused on the gene expression by transcript profiling and takes us rapidly forward in our understanding of plant biological traits. In this review, comprehensive of concepts, research contents and methodologies regarding plant functional genomics and transcript profiling are described. Key words: Plant; functional genomics; ESTs; SAGE 1 植物功能基因组学 基因组学(Genomics)是20世纪最后10年研究最活跃的领域之一。基因组学是指对所有基因的结构和功能进行分析的一门学科, 1986年由美国科学家Thomas Roderick提出, 兴起于20世纪90年代[1]。基因组学研究分为结构基因组学( structural genomics) 和功能基因组学( functional genomics)。结构基因组学代表基因组分析的早期阶段, 以建立生物体高分辨率遗传、物理和转录图谱为主, 以研究基因序列为目标。功能基因组学(Functional genomics)的研究又被称为后基因组学(Post genomics)研究，它是利用结构基因组学提供的信息和产物，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向对多个基因或蛋白质同时进行系统研究。 植物功能基因组学是植物后基因时代研究的核心内容,它强调发展和应用整体的(基因 组水平或系统水平)实验方法分析基因组序列信息、阐明基因功能,其特点是采用高通量的实验方法结合大规模的数据统计计算方法进行研究。基本策略是从研究单一基因或蛋白质上升到从系统角度研究所有基因或蛋白质。在植物功能基因组学的研究中，拟南芥和水稻是两种最常用的模式植物。目前, 功能基因组学在水稻、拟南芥等模式植物中取得了较快进展, 主要原因在于这两种植物已完成全基因组测序工作[2], 获得了结构基因组数据, 且遗传背景清楚, 易于开展分子生物学研究, 已率先步入后基因组时代。 2 植物功能基因组学研究内容 2、1基因组多样性研究[1] *联系人Tel：XXXXX；E-mail：XXXXX
植物基因组测序
千年基因将应邀参加第十六届全国植物基因组学大会 第十六届全国植物基因组学大会将于2015年8月19日-22日在陕西杨凌召开，千年基因应邀参加此次会议，并将在会场学术交流区设立展台。届时千年基因的技术团队会向大家展示我们最全面的测序平台、一站式的基因组学解决方案以及近年来在植物基因组学领域取得的科研成果，欢迎广大科研人员莅临指导交流！ 在测序平台方面，千年基因目前拥有国内最全面的测序平台，能够为科研人员提供一站式解决方案。以PacBio RS II三代平台为例，千年基因自去年提供PacBio RS II测序以来，通过项目经验的积累及严格的质量控制，目前各项数据指标已达国内最高水平。数据产出已稳步升级至1.4Gb/ SMRT cell，读长最长可达42 Kb，reads N50高达18Kb，远超PacBio官方提供的数据标准！在植物基因组de novo测序的研究中，千年基因提供的超长读长测序可更好地跨越基因组高重复序列、转座子区域以及大的拷贝数变异区域和结构变异区，从而实现对高杂合及高重复基因组的完美组装。在植物转录组测序的研究中，千年基因提供的超长读长测序无需拼接即可获得全长转录组序列信息，同时可获得全面的可变剪切、融合基因以及Isoform信息。另外，千年基因提供的HiSeq 4000及HiSeq 2000/2500测序可解决研究人员在植物基因组重测序、转录组测序、小RNA测序等方面的科研需求。 在项目经验方面，千年基因与来自全球的科研人员合作开展了大量植物基因组项目，相关成果已发表于Nature、Nature Genetics、Science等杂志。例如，油棕榈基因组项目在Nature 杂志同时发表两篇文章，辣椒基因组项目的成果发表于Nature Genetics，玉米基因组项目的成果发表于Science。在国外合作方面，千年基因与美国爱荷华州立大学Patrick Schnable教授领导的国际玉米基因组团队合作开展的上万份玉米样本重测序项目也正在进行中；千年基因与国际半干旱热带作物研究所建立长期战略合作关系，正在开展上千份木豆、鹰嘴豆及高粱样本的群体遗传学研究；同时千年基因与华盛顿大学的Evan Eugene Eichler院士及佐治亚大学的Jeffrey Lynn Bennetzen院士也有大量基因组项目合作。在国内合作方面，千年基因与广东省农科院、山东省农科院共同启动的花生基因组项目已全部完成de novo测序及数据挖掘，同时与中国科学院、北京大学、中国农业大学、中国科学技术大学、上海交通大学、
全基因组从头测序(de novo测序)
全基因组从头测序(de novo测序) https://www.wendangku.net/doc/811661961.html,/view/351686f19e3143323968936a.html 从头测序即de novo 测序，不需要任何参考序列资料即可对某个物种进行测序，用生物信息学分析方法进行拼接、组装，从而获得该物种的基因组序列图谱。利用全基因组从头测序技术，可以获得动物、植物、细菌、真菌的全基因组序列，从而推进该物种的研究。一个物种基因组序列图谱的完成，意味着这个物种学科和产业的新开端！这也将带动这个物种下游一系列研究的开展。全基因组序列图谱完成后，可以构建该物种的基因组数据库，为该物种的后基因组学研究搭建一个高效的平台；为后续的基因挖掘、功能验证提供DNA序列信息。华大科技利用新一代高通量测序技术，可以高效、低成本地完成所有物种的基因组序列图谱。包括研究内容、案例、技术流程、技术参数等，摘自深圳华大科技网站 https://www.wendangku.net/doc/811661961.html,/service-solutions/ngs/genomics/de-novo-sequencing/ 技术优势: 高通量测序：效率高，成本低；高深度测序：准确率高；全球领先的基因组组装软件：采用华大基因研究院自主研发的SOAPdenovo软件；经验丰富：华大科技已经成功完成上百个物种的全基因组从头测序。 研究内容: 基因组组装■K-mer分析以及基因组大小估计；■基因组杂合模拟（出现杂合时使用）； ■初步组装；■GC-Depth分布分析；■测序深 度分析。基因组注释■Repeat注释； ■基因预测；■基因功能注释；■ ncRNA 注释。动植物进化分析■基因家族鉴定（动物TreeFam；植物OrthoMCL）；■物种系统发育树构建； ■物种分歧时间估算（需要标定时间信息）；■基因组共线性分析； ■全基因组复制分析（动物WGAC；植物WGD）。微生物高级分析 ■基因组圈图；■共线性分析；■基因家族分析； ■CRISPR预测；■基因岛预测（毒力岛）； ■前噬菌体预测；■分泌蛋白预测。 熊猫基因组图谱Nature. 2010.463:311-317. 案例描述 大熊猫有21对染色体，基因组大小2.4 Gb，重复序列含量36%，基因2万多个。熊猫基因组图谱是世界上第一个完全采用新一代测序技术完成的基因组图谱，样品取自北京奥运会吉祥物大熊猫“晶晶”。部分研究成果测序分析结果表明，大熊猫不喜欢吃肉主要是因为T1R1基因失活，无法感觉到肉的鲜味。大熊猫基因组仍然具备很高的杂合率，从而推断具有较高的遗传多态性，不会濒于灭绝。研究人员全面掌握了大熊猫的基因资源，对其在分子水平上的保护具有重要意义。 黄瓜基因组图谱黄三文, 李瑞强, 王俊等. Nature Genetics. 2009. 案例描述国际黄瓜基因组计划是由中国农业科学院蔬菜花卉研究所于2007年初发起并组织，并由深圳华大基因研究院承担基因组测序和组装等技术工作。部分研究成果黄瓜基因组是世界上第一个蔬菜作物的基因组图谱。该项目首次将传
实验报告 植物基因组的提取和检测
四川大学实验报告 题目：的提取与检测植物基因组DNA一、实验目的 1.了解真核生物基因组DNA提取的一般原理； 2.掌握基因组DNA提取的方法和步骤。 二、实验原理 1.在液氮中对植物组织进行研磨，破碎细胞； 2.SDS等离子型表面活性剂能溶解膜蛋白而破坏细胞膜，使核蛋白解聚，从而使DNA游离出来； 3.苯酚和氯仿等有机溶剂能使蛋白质变性，并使抽提液分相，因核酸水溶性很强，经离心后即可从抽提液中除去细胞碎片和大部分蛋白质； 4.上清液中加入异丙醇使DNA沉淀，沉淀DNA溶于TE缓冲液中，即得植物基因组DNA溶； 5.DNA的琼脂糖凝胶电泳鉴定：带电荷的物质，在电场中的趋向运动称为电泳。DNA的琼脂糖凝胶电泳可以分离长度为200bp至近50kb的DNA分子。DNA的迁移率（U）的对数与凝胶浓度（T）之间存在反平行线性关系。因此，要有效地分离不同大小的DNA片段，选用适当的琼脂糖凝胶浓度是非常重要的。 三、实验材料 1.设备 移液器，台式高速离心机，水浴锅，陶瓷研钵，1.5ml离心管 2.材料 植物幼嫩叶片 3.试剂 （1）细胞提取液：100mmol/L Tris-HCl, pH8.0, 5mmol/L EDTA, 500mmol/L NaCl, 1.25% SDS，1%β-巯基乙醇（去除酚类） （2）氯仿:异戊醇（24:1） （3）其它试剂：液氮、无水乙醇、 TE缓冲液、异丙醇、洗涤缓冲液 四、方法和步骤 0C水浴（金属浴）中加热备用；μ500L细胞提取液于651、取2、研钵用液氮预冷，新鲜植物叶片（自来水清洗，蒸馏水冲洗干），去除叶脉，剪成细条状，置于研钵中研磨成粉末状（越细越好）； 0C预热的细胞提取液中，迅速摇匀，65500、取0.1g粉末（大约两勺半）转移至
植物功能组研究进展
程论文（作业）封面（2011 至2012 学年度第 2 学期）课程名称：_ ___ 课程编号：___________ 学生姓名：__ ________ 学号：_______ 年级：__ ___________ 任课教师: _ ____________ 提交日期：年月日成绩：__________________ 教师签字：__________________ 开课---结课：第周---第周评阅日期：年月日
植物的功能基因组学研究进展 摘要:基因组研究计划包括以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为 目标的功能基因组学两方面的内容。目前基因功能鉴定的方法主要有:基因表达的系统分析(SAGE) 、cDNA 微阵列、DNA(基因) 芯片、蛋白组技术以及基于转座子标签和T-DNA 标签的反求遗传学技术等。本文对上述各种技术的优缺点以及它们在植物基因功能鉴定中的应用进行了综述。 关键词:功能基因组学; 基因表达的系统分析;cDNA 微阵列;DNA 芯片;蛋白组 以拟南芥和水稻为代表的植物基因组研究已取得了迅速的进展,到目前为止,占拟南芥基因组(100Mb) 近三分之一的DNA 序列已被测定并在GenBank 数据库中登记注册,预期到2001 年通过全球合作将完成拟南芥全基因组的序列测定工作。随着植物基因组计划的实施和进展,GenBank 中累积了大量的未知功能的DNA 序列,如何鉴定出这些基因的功能将成为基因组研究的重点课题, 因此, 基因组研究应该包括两方面的内容: 以全基因组测序为目标的结构基因组学(structural genomics) 和以基因功能鉴定为目标的功能基因组研究, 后者往往又被称为后基因组研究。功能基因组研究的内容是利用结构基因组所提供的信息, 发展和应用新的实验手段系统地分析基因的功能〔1 〕。目前人类和酵母的功能基因组研究已经全面展开, 尤其是对已完成全基因组测序的酵母来说, 其功能基因组研究任务更加紧迫。植物的基因组研究虽然起步较晚, 但由于吸取了人类基因组研究中积累的一些经验, 所以进展也相当迅速, 对植物功能基因组学的研究目前也已经受到重视, 在1998 年12月出版的最新一期Plant Cell (10 :1771) 和Plant Physiol . (118 :713) 上均编发了关于植物功能基因组学研究的编者按, 并由Bouchez 和Hofte (1998) 〔2 〕综述了植物尤其是拟南芥功能基因组学研究的现状, 本文在此基础上综述了目前植物功能基因组学研究中使用的主要技术手段以及最新的研究进展。 1 基因功能的含义 基因的功能主要包括: 生物化学功能, 如作为蛋白质激酶对特异的蛋白质进行磷酸化修饰; 细胞学功能, 如参与细胞间和细胞内的信号传递途径; 发育上的功能, 如参与形态建成等。目前,获得一段DNA 序列的功能信息的最简单的方法是将该DNA 序列与GenBank 中公布的基因序列进行同源性比较,如利用BLASTn 和BLASTx 两种软件分别进行核苷酸和氨基酸序列同源性比较等。同源性比较的结果大体可以分为如下类型: 与生化和生理功能均已知的基因具同源性; 与生化功能已知的基因具同源性, 但该基因的生理功能未知;与其它物种中生化和生理功能均未知的基因具同源性; 虽与生化和生理功能均已知的基因具同源性, 但对该基因功能的了解尚不深入, 仍停留在表观现象上。上述同源性检索分析方法仅仅为该DNA 片段的功能提供了间接的证据,对基因功能的直接证据还需要实验上的数据。Bouchez 和Hofte (1998)〔2 〕将所需要的实验证据归纳如下: (1) 通过研究基因的时空表达模式确定其在细胞学或发育上的功能, 如在不同细胞类型、不同发育阶段、不同环境条件下以及病原菌侵染过程中mRNA 和/ 或蛋白质的表达的差异等。(2) 研究基因在亚细胞内的定位和蛋白质的翻译后调控等。(3) 利用基因敲除(knock - out) 技术进行功能丧分析或通过基因的过量表达(转基因) 进行功能获(gain2of2function) 分析,进而研究目的基因与表型性状间的关系。(4) 通过比较研究自发或诱发突变体与其野生型植株在特定环境条件下基因表达的差异来获取基因功能的可能信息。 2 植物的表达序列标记(EST) 与基因组大规模测序 通过从cDNA 文库中随机挑取的克隆进行测序所获得的部分cDNA 的5′或3′端序列称为表达序列标记( EST) ,一般长300～500bp 左右, 利用EST作为标记所构建的分子遗传图
植物功能基因组学研究技术
植物功能基因组学研究技术的发展 摘要：随着植物基因组学的发展，植物研究的热点转向了功能基因组学。如何确定大量的基因序列的功能，并进而了解基因与基因之间通过其代谢产物而形成的控制生物体代谢和发育的调控网络是功能基因组学研究的核心问题。在植物功能基因组学研究中，多摒弃原来传统的技术而采用新发展的方法，既省力又节源的研究基因的功能。 关键词：功能基因组学；表达序列标签技术；代谢组学；RNA干扰 二十一世纪以来，基因组学在各种模式生物基因组测序的完成的基础上发展迅速。基因组学已经产生很多个分支，比如结构基因组学，功能基因组学，比较基因组学等。其中，结构基因组学是基因组学发展的初级阶段，以建立生物的高分辨率遗传图和物理图为主。功能基因组学则代表基因组学发展的新阶段，是利用结构基因组学所提供的信息，发展和应用新的研究方法，从单一基因或蛋白质的研究转向多基因和多蛋白质的综合研究的一门学科，又被称为“后基因组学”。植物功能基因组学是植物后基因时代研究的核心内容，它强调发展和应用整体的实验方法分析基因组序列信息、阐明基因功能，其特点是采用高通量的实验方法结合大规模的数据统计计算方法进行研究。在植物功能基因组学的研究中，拟南芥和水稻是两种最常用的模式生物，近年来小麦的功能基因组学研究也在进行，主要集中于基因组中转录表达的部分。 1 植物功能基因组学中的分子标记 如何快速高效的从基因组中获取生物信息，是一个急迫并且有挑战性的课题。然而，表达序列标签（Express Sequence Tags，EST）的出现成为结构基因组学和功能基因组学连接重要依据。EST是从cDNA序列中获得的有特异性特征，能特指某个基因，它的发展成为功能基因组学发展的基础，Genbank中积累的大量EST序列不仅为新基因的发现提供帮助，而且为开发基于PCR的各种分子标记提供资源，如EST-SSR，CAPS，SNP，SRAP和TRAP等。截止2000年数据库dbEST中的主要信息统计如表1所示。
十字花科植物TPS家族的比较基因组学研究
十字花科植物TPS家族的比较基因组学研究萜类化合物(terpenoid)是植物次生代谢产物中种类最多、结构最为复杂的天然产物,具有重要的生理、生态作用和药用价值。它们可以作为植物激素的合成前体,参与植物生长和发育的调节,例如独角金内酯(strigolactones)、脱落酸(abscisic acid,ABA)等,能够吸引授粉者以及抵御病原菌与植食性动物,例如(E)-a-香柑油烯、(E)-β-金合欢烯等。 萜类合成酶(terpenoid synthase,TPS)是在萜类化合物的合成过程中起关键作用的酶。在植物体内,萜类化合物可通过两条不同途径合成,即甲羟戊酸(mevalonate,MVA)途径与甲基赤藓糖磷酸 (2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate,MEP)途径。 目前己在拟南芥、葡萄、杨树、水稻、番茄、棉花、高粱、玉米、大豆、小立碗藓以及江南卷柏等植物中对TPS在全基因组范围内进行了鉴别与分析。十字花科(Brassicaceae)植物具有较高的经济价值并且与人类生活密切相关,包含了芸薹属、萝卜属等油料与蔬菜作物,桂竹香属、紫罗兰属等观赏植物,以及菘蓝属、糖芥属等药用植物。 目前已经有很多重要的萜类化合物在十字花科植物中被识别,比如(E,E)-香叶基芳樟醇、橙花叔醇等。鉴于十字花科植物萜类化合物的重要性以及TPS在萜类合成中的重要作用,人们己经在模式植物拟南芥中进行了系统研究,而对其它十字花科植物研究尚少。 越来越多十字花科植物基因组的测序完成,为我们利用生物信息学手段在全基因组范围内对TPS进行系统鉴定和比较基因组分析提供了可能。本研究以12种己测序完成的十字花科植物阿拉伯岩芥(Aethionema arabicum)、拟南芥
植物基因组学的的研究进展
基因组学课程论文 题目：植物基因组学的的研究进展姓名：秦冉 学号：11316040
植物基因组学的的研究进展 摘要：随着模式植物——拟南芥和水稻基因组测序的完成，近年来关于植物基因组学的研究越来越多。本文主要对拟南芥、水稻2种重要的模式植物在结构基因组学、比较基因组学、功能基因组学等领域的研究进展以及研究所使用的技术方法进行简单介绍。 关键词：植物；基因组学；研究进展 The recent progress in plant genomics research Abstract: With the completion of genome sequencing ofthe model plant-- Arabid opsis and rice，more and more researches on plant genomics emerge in recent yea rs. The research progress of the 2 important model plant--Arabidopsis and rice in structural genomics,comparative genomics,functional genomics and technology methods used in this research are introduced briefly in this paper. Keywords:plant; genomics; research advances 前言 基因组是1924年提出用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。1986年由美国科学家Thomas Roderick提出的基因组学是指对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱）、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。自从1990年人类基因组计划实施以来，基因组学发生了翻天覆地的变化，已发展成了一门生命科学的前沿和热点领域。而植物基因组研究与其他真核生物和人类基因组研究有很大的不同。首先，不同植物的基因组大小即使在亲缘关系非常近的种类之间差别也很大; 其次，很多植物是异源多倍体，即便是二倍体植物中有些种类也存在较为广泛的体细胞内多倍化( endopolyp loidy）现象[1]。基因组研究主要包括三个层次:①结构基因组学，以全序列测序为目标，构建高分辨率的以染色体重组交换为基础的遗传图谱和以DNA 的核苷酸序列为基础的物理图谱。②功能基因组学，即“后基因组计划”，是结构基因组研究的延伸，利用结构基因组提供的遗传信息，利用表达序列标签，建立以转录图谱为基础的功能图谱( 基因组表达图谱），系统研究基因的功能，植物功能基因组学是当前植物学最前沿的领域之一。③蛋白质组学，是功能基因组学的深入，因为基因的功能最终将以蛋白质的形式体现。 近来，以水稻( Oryza sativa）和拟南芥(Arabadopsis thaliana）为代表的植物基因组研究取得了很大进展，如植物分子连锁遗传图谱的构建，在此基础上，已经在植物基因组的组织结构和基因组进化等方面得到了有重要价值的结论; 植物基因组物理作图和序列测定的研究集中于拟南芥和水稻上; 植物比较基因组作图证实在许多近缘植物甚至整个植物界的部分染色体区段或整个基因组中都存在着广泛的基因共线性，使得我们可以利用同源性对各种植物的基因组结构进行研究、分析和利用。本文主要对拟南芥、水稻2种重要的模
农作物重要品种全基因组de novo测序
首页 科技服务 医学检测 科学与技术 市场与支持 加入我们 关于我们 提供领先的基因组学解决方案Providing Advanced Genomic Solutions 参考文献 [ 1 ] Li Y, Zhou G, Jiang W, et al. De novo assembly of soybean wild relatives for pan-genome analysis of diversity and agronomic traits[J]. Nature biotechnology, 2014, 32(10): 1045-1052. [ 2 ] Da Silva C, Zamperin G, et al. The high polyphenol content of grapevine cultivar tannat berries is conferred primarily by genes that are not shared with the reference genome. Plant Cell, 2013, 25(12):4777-88. [ 3 ] Qi XP, Li M, et al. Identification of a novel salt tolerance gene in wild soybean by whole-genome sequencing. Nature Communica－ tions, 2014(5). 挖掘特异基因 解析特有性状 重要品种 全基因组 de novo 所研究品种 小片段文库大片段文库 HiSeq测序(>100X) 基因组组装 注释 全基因组序列比对 转录组遗传图谱等辅助验证 重要农艺性状解析 基因家族聚类分析 所研究品种基因组序列 已发表品种 基因组序列 已发表品种基因集合 所研究品种基因集合 变异检测 小的插入 缺失 SNP 倒位 易位大的插入 缺失 基因挖掘 新基因鉴定拷贝数扩增基因基因丢失正选择基因鉴定 物种 品种 发表杂志（年份） 物种 品种发表杂志（年份） 大豆 棉花 番茄 土豆 水稻 葡萄猪栽培大豆7种野生大豆 野生耐盐大豆雷德氏棉 亚洲棉 陆地棉栽培番茄 抗病番茄栽培土豆 耐寒土豆 Nature (2010) Nature Biotechnology (2014) Nature Communications (2014) Nature (2012)Nature Genetics (2014)Nature Biotechnology (2015)Nature (2012) Nature Genetics (2014) Nature (2011) Plant Cell (2015) 栽培水稻（粳稻）栽培水稻（籼稻） 短花药野生稻 非洲栽培稻五种野生稻三种栽培稻葡萄 丹娜葡萄杜洛克猪藏猪 Science (2002)Science (2002) 野生大豆泛基因组 阅读原文>> 诺禾致源的项目经验 诺禾致源在动植物全基因组测序领域一直处于领先地位， 以第一通讯作者发表基因组文章5篇（影响因子累计152.474），其中2篇为杂志封面文章。 近年来，诺禾通过自主研发软件与技术革新，成功地将项目周期压缩至14个月内，费用降低一半以上。 特有基因检测 对7株代表性野生大豆品种进行全基因组de novo 测序及比较基因组分析，发现每个大豆品种中有1,000~3,000个品种特有的基因。 高变区变异检测 在传统测序方法中，将研究物种短reads 比对参考基因组无法检测到变异位点；在全基因组de novo 方法中，将组装后的超长序列比对参考基因组可准确识别高变区域内的所有变异位点。性状解析方案设计 通过对重要品种高深度(>100X)测序，并进行基因组组装注释： 找到传统测序无法鉴定的高度变异位点，找到更多更准确的SNP位点；找到参考基因组中 所不存在的基因——品种特有基因。 2. 耐盐大豆耐盐基因的发现 2014年，研究人员对一株耐盐大豆开展了全基因组de novo 测序，并与栽培大豆基因组进行全基因组比对，通过一条跨过长达388 Kb 的重要功能区的scaffold，发现了巨大的结构变异，从而成功鉴定出耐盐基因。该基因在栽培大豆中被插入了一个长达3.4 Kb 的反转座子，影响了阳离子转运体功能，从而使栽培大豆失去了耐盐能力。 传统的测序手段，采用的是短reads 比对，因而对这类大的结构变异检测精度差、灵敏度低、甚至难以实现检测，而全基因组de novo 测序则能很好的克服该问题。阅读原文>> 案例分享 1. 丹娜葡萄全基因组测序揭示高丹宁含量性状的分子机制 丹娜葡萄被认为是丹宁含量最高的葡萄品种之一，由于富含丹宁等抗氧化分子，被认为有延缓衰老的作用。通过对其基因组测序，研究人员发现与丹宁合成有关的关键酶，几乎都能找到新的基因。很显然，只依赖已有的参考基因组，完全无法了解丹娜葡萄高丹宁含量这一性状的遗传基础，而全基因组de novo 测序则完美回答了该问题。阅读原文>> 重要品种基因组的价值 一些物种，虽然已有参考基因组，但仍然无法找到性状关联基因。 一方面，参考基因组与研究物种差异太大； 另一方面，性状相关基因处于基因组快速进化区域，变异极大，传统测序手段难以鉴定。 目前，de novo测序在有参品种重要性状探究方面的应用愈发广泛， 相关研究结果常见于国际顶级杂志上。
人类全基因组测序
1 技术优势 全基因组测序（Whole Genome Sequencing，WGS）是利用高通量测序平台对人类不同个体或群体进行全基因组测序，并在个体或群体水平上进行生物信息分析。可全面挖掘DNA 水平的遗传变异，为筛选疾病的致病及易感基因，研究发病及遗传机制提供重要信息。 全基因组测序 平台优势 HiSeq X 测序平台 读长：PE150 通量：1.8T/run 测序周期：3 天 专为人全基因组测序准备、测序周期短、通量高
生物信息分析 技术路线 技术参数 样品要求 样本类型：DNA 样品 样本总量：≥1.0 μg DNA (提取自新鲜及冻存样本) ≥1.5 μg DNA (提取自FFPE 样本)样品浓度：≥ 20 ng/μl 测序平台及策略HiSeq X PE150 测序深度 肿瘤：癌组织(50X),癌旁组织/血液样本(30X)遗传病：30~50 X 项目周期37天
3 案例解析 该研究选取3个家系中6个患者和1个正常个体，首先使用基因芯片寻找纯合突变位点，然后对其中无亲缘关系的2例患者采用全基因组测序研究，在2例患者非编码区域均发现相同的变异，10号染色体PTF1A 末端发生一个点突变（chr10：23508437 A>G），且变异在患病人群和细胞试验中均得到了验证。研究解释了生长发育启动子隐性变异是罕见孟德尔遗传病的常见致病原因，同时说明许多疾病的致病突变也可能位于非编码区。 图1 检出的变异信息 智力障碍是影响新生儿心智发育的一类疾病。这项研究选取50个经过基因芯片和全外显子测序未确诊致病因子的trio 家系，全基因组测序检出84个de novo SNVs 和8个de novo CNVs，及一些结构变异（如VPS13B、STAG1、IQSEC2-TENM3），检出率为42%。揭示编码区的de novo SNVs 和de novo CNVs 是导致智力障碍的主要因素，全基因组测序可以作为可靠的遗传性检测应用工具。 案例一 单基因病研究——全基因组测序鉴定PTF1A末端增强子常染色体隐性突变导致胰腺 发育不全[1] 案例二 复杂疾病研究——全基因组测序解析智力障碍的主要致病因素[2] 图2 PTF1A 的家系图谱
植物基因组学
1.基因组的结构和变异 2.分子标记连锁图谱构建基因 3.QTL定位的原理和方法 4.QTL精细定位 5.基因和QTL的可隆 5.1插入突变方法 5.2图位克隆的方法(含比较图位克隆) 5.3候选基因法 6.资源评估和利用 7.分子标记辅助选择(含分子设计育种) 8.转基因 8.1转基因体系和实证研究 8.2转基因的生态学安全研究 9.比较基因组 9.1标记水平比较基因组 9.2序列水平的比较研究 9.3性状水平的比较研究 9.4功能比较研究 10.***优势研究 10.1遗传学解释 10.2分子生物学解释 11.分子进化(主要是玉米进化) 12.基于连锁不平衡的关联分析 12.1实证研究 12.2方法学研究 13.基因组研究中的一些新技术运用 13.1DNA芯片技术 13.2 DNA shuffling 13.3Gene Trap 13.4 Gene therapy in plants 13.5 TILLING 技术 1.植物基因组的结构和变异 在越来越多的植物基因组被测完后,该研究的重要性逐渐显现,该方面的文章可以说是汗牛充栋.在玉米方面该领域的大牛是Buckler, ES; Messing, J, Dooner HK, Doebley J ; Gaut, BS. 1. Buckler, E. S., Gaut, B. S. and McMullen, M. D. (2006) Molecular and functional diversity of maize. Curr. Opin. Plant Biol. 9, 172-176 这是关于玉米基因组结构的REVIEW文章,先了解大概,在细读研究文章.其任何2个玉米自交系之间的遗传变异大于人和大猩猩之间的差异的经典论断充分说明玉米变异的广泛性.最近因为人类基因组研究的进展而似乎可以改写. 2.Messing J, Dooner HK. Organization and variability of the maize genome. Curr Opin Plant Biol.