中国绘制完成世界首个《杜仲全基因组精细图》

人民网11月27日电 由中国林业科学研究院经济林研究开发中心、中国社会科学院社会发展研究中心、国家林业局杜仲工程技术研究中心、社会科学文献出版社共同举办《杜仲全基因组精细图》绘制完成重大成果新闻发布暨2014年《中国杜仲图志》、《第一层级复合产业哲学--以杜仲橡胶资源培育复合产业研究为例》等杜仲项目研究成果问世发布会，11月26日在中国社科院举行。

会上，发布的系列杜仲项目研究成果之一：由中国林业科学研究院经济林研究开发中心（国家林业局杜仲工程技术研究中心）主持的《杜仲全基因组精细图绘制》研究工作，圆满完成。这是世界上第一个天然橡胶植物基因组精细图，也是第一个木本药用植物基因组精细图。杜仲作为天然橡胶和木本药用植物的模式植物，将搭建分子遗传学和分子育种研究的关键技术平台。

该项成果由中国林业科学研究院经济林研究开发中心乌云塔娜教授和杜红岩研究员主持完成。由杜红岩研究员带领的杜仲科研团队和中国社会科学院杜仲项目国情调研课题组李景源研究员、孙伟平研究员、胡文臻副研究员合作开展的跨学科研究团队通力合作，攻克了杜仲复杂基因组测序组装带来的技术瓶颈，解决了高产杜仲橡胶和现代中药育种技术，为科学指导新型杜仲橡胶资源培育及产业发展奠定了坚实基础。杜仲橡胶资源培育技术工程是我国新型生态资源经济体系建设的重要研究成果，具有十分重要的战略资源地位。

专家指出，杜仲是我国特有的、除三叶橡胶外世界上具有巨大开发前景的优质天然橡胶树种和名贵药用树种，国家二级保护野生植物。杜仲橡胶资源是我国十分重要的国家战略储备资源。杜仲橡胶具有透雷达波、储能、吸能、换能、减震、形状记忆等多种特性和功能，广泛应用于国防军事、航空航天、交通（汽车轮胎、高铁制造）、通讯、精密仪器、水利、建筑、运动医学等重大国计民生战略领域。站在国家安全和发展战略资源的高度，发展杜仲橡胶产业是切实解决我国天然橡胶资源匮乏的有效途径，也是保障我国橡胶工业健康发展的有力措施。此外，杜仲还富含活性物质，具有很高的食用和药用价值，在降血脂、降血压、防辐射和防癌变、抗衰老、预防心脑血管疾病等多方面具有显著功效。围绕杜仲橡胶、医药保健、饲料食品、生态建设等四大主导产业，未来将有可能形成以杜仲为基础工业原料的、具有我国自主知识产权、直接产值数千亿元、间接关联产业产值数万亿元的战略性庞大绿色产业集群。

专家强调，当前，我国在杜仲定向育种、栽培模式以及杜仲橡胶提取技术、杜仲橡胶及相关产品研发等方面取得革命性创新，特别是育种和栽培模式的重大创新，为现代杜仲产业发展奠定了坚实基础。但传统的林木遗传育种方法难以突破杜仲硬橡胶形成机制和高效合成机理、药用成分的高效合成机理、抗虫和广泛适应的分子基础和分子机理，从而难以大幅度提高杜仲橡胶或药用成分含量和产量，制约杜仲产业快速健康发展的关键技术瓶颈难以突破。而生命科学前沿已经逐步过度到通过基因组学、功能基因组学、代谢组、蛋白组等水平的研究，提供大量选择育种和功能基因挖掘的机会，这是一个时代研究模式的转变和技术的又一革命性突破。通过对杜仲全基因组序列信息的全面解读，将为杜仲橡胶高效合成、药用成分高效积累机理、提高杜仲抗逆性、破解杜仲性别决定模式、研究杜仲的起源和进化提供重要的理论依据。

专家介绍，2012年7月，中国林业科学研究院经济林研究开发中心率先启动了杜仲全基因组测序和精细图绘制项目。本项目由中国林业科学研究院经济林研究开发中心乌云塔娜教授和杜红岩研究员主持，武汉未来组生物信息科技有限公司提供技术支持，山东贝隆杜仲生物工程有限公司和中国林业科学研究院经济林研究开发中心提供资金支持，中国社会科学院社会发展研究中心提供国情调研杜仲项目政策咨询管理研究支持。这是目前为止第一个完成全基因组测序的木本药用植物，也是唯一的硬性橡胶植物全基因组。由于杜仲的栽培历史悠久，杂合度高，基因组大，重复序列比例高，为极其复杂的植物基因组。经过中国林业科学研究院经济林研究开发中心研究人员和武汉未来组科技人员共同努力，克服了组装拼接技术难题，并在杜仲全基因组测序和精细图绘制方面取得了突破性研究成果。

专家认为，本研究首次在木本植物全基因组测序中科学地结合第二代和第三代测序技术，采用混合组装方法，攻克了杜仲基因组的高杂合、高重复序列带来的组装困难等瓶颈问题；获得了大量杜仲橡胶合成相关的功能基因，将加快高产胶杜仲新品种培育，有效降低杜仲橡胶产业化成本，促进杜仲产业健康快速发展；挖掘了大量杜仲药用成分相关的功能基因，为筛选和培育杜仲高药用成分新品种提供了坚实基础；发现了大量杜仲抗逆性和环境适应性相关的功能基因包括耐热基因、抗寒基因、抗旱基因、抗盐碱基因、抗虫基因等，揭示了杜仲适应性强的分子机制。

专家指出，本项研究成果是社会科学与自然科学相结合的跨学科研究进行的创新工程实践成果，是杜仲资源产业化服务于人类健康生活的重要贡献。研究成果将对颠覆性突破高产杜仲橡胶和现代中药育种技术、科学指导新型杜仲橡胶资源培育都具有十分重要的里程碑意义。

会上，发布的系列杜仲项目研究成果之二：以中国林业科学研究院经济林研究开发中心博士生导师杜红岩研究员为核心的杜仲团队编著的《中国杜仲图志》。这是我国首部大型图片型杜仲专著，是《杜仲产业绿皮书》系列重要研究成果之一，也是杜仲团队全体研究人员近30年系统研究和辛勤耕耘、坚持不懈、不断创新的重要成果。

专家指出，《中国杜仲图志》共收录杜仲图片1100余幅，每张图片均是中国林业科学研究院经济林研究开发中心杜仲团队在进行杜仲科学研究过程中长期积累的图片资料，是我国杜仲产业十分珍贵的研究成果。这部《中国杜仲图志》的出版，将为我国杜仲科研、教学、生产提供系统而直观的杜仲育种、高效栽培和综合利用知识，从而指导杜仲橡胶资源培育和产业发展，将杜仲高效生产和产业化开发引向一个持续健康发展的道路。

会上，发布的系列杜仲项目研究成果之三：2014年胡文臻主编的《第一层级复合产业哲学--以杜仲橡胶资源培育复合产业研究为例》。该研究成果致力于对我国培育的新型资源产业——杜仲种植培育产业进行研究，并希望以此来主导新型资源培育、经济社会的可持续发展，推动保护生态环境的重大战略实践，是具有领先意义的本土化复合产业哲学研究课题。第一层级复合产业哲学研究，始终坚持社会基本矛盾原理是历史唯物主义的基本思想，坚持社会基本矛盾分析方法是历史唯物主义的基本方法的原则。该研究成果分析了以杜红岩研究员为主的杜仲橡胶资源培育团队30年来的科研实践过程中的哲学思考与实践活动的重大战略意义。本书原创性地探索了我国研究杜仲橡胶资源“生态资源培育与环境能量储备”的新型生态资源经济体系建设模式。

据介绍， 2014年7月，在国家林业局、中国社会科学院、中国林业科学研究院、社会科学文献出版社等部门的大力支持下，由中国林业科学研究院经济林研究开发中心、中国社会科学院社会发展研究中心等单位合作牵头编著的大型学术专著《中国杜仲学》编纂工作已申请立项、全面启动。这将是我国杜仲研究又一新的高度，也是《杜仲产业绿皮书》系列重要研究成果。

（熊如梦）