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周永锋课题组
Yong-feng Zhou lab
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2023
10-18
2024
9-29
2024
9-10
2024
9-9
2024
基本信息
Basic inforamtion
团队首席科学家周永锋研究员，博士生导师，国家海外优青获得者，中国农科院领军人才，深圳市海外高层次人才。
通讯地址:
中国农业科学院深圳基因组所
中国农业科学院深圳基因组所：
广东深圳市大鹏新区/龙岗区
①布新路97号（过渡所区·新所）
②鹏飞路7号（旧所）
中国热带农业科学院：
海南省三亚市崖州湾科技城
广东深圳市大鹏新区/龙岗区
①布新路97号（过渡所区·新所）
②鹏飞路7号（旧所）
中国热带农业科学院：
海南省三亚市崖州湾科技城
联系方式:
Git-Hub: https://github.com/zhouyflab
团队依托中国农业科学院基因组所和中国热带农业科学院品质资源所，围绕作物群体遗传学与葡萄智能设计育种，结合多组学与气候环境等大数据，应用人工智能算法，检测关键农艺性状相关的遗传变异，解析性状形成的分子机理和调控网络，最终借助基因编辑技术实现快速分子育种。
研究方向一（作物群体遗传学）
（1）中性种群动态历史
（2）人工选择和自然选择
（3）适应性与有害性基因交流
（4）有害变异与结构变异
（5）气候变化响应
（6）转座子群体遗传学
（7）繁育体系的群体遗传学
（1）中性种群动态历史
（2）人工选择和自然选择
（3）适应性与有害性基因交流
（4）有害变异与结构变异
（5）气候变化响应
（6）转座子群体遗传学
（7）繁育体系的群体遗传学
研究方向二（葡萄智能设计育种）
（1）种质资源收集，评价和保护
（2）人工智能算法辅助育种
（3）基因组图谱的鉴定和注释
（4）全基因组设计育种平台建设
（5）优异葡萄品种的设计选育！
（1）种质资源收集，评价和保护
（2）人工智能算法辅助育种
（3）基因组图谱的鉴定和注释
（4）全基因组设计育种平台建设
（5）优异葡萄品种的设计选育！
其他链接
椰子/油棕/油茶生物信息学网站(待)
科研进展
Research Progress
11-4
2024
该研究构建了首个驯化葡萄Grapepan v1.0图泛参考基因组，成功消除了单参考基因组的偏差。基于泛基因组，研究构建了包含单核苷酸变异（SNP）、插入缺失变异（InDel）和结构变异（SV）的葡萄基因型图谱与重要育种性状的表型图谱。通过系统的群体遗传学与数量遗传学挖掘，解析了葡萄复杂农艺性状的遗传基础，定位了29个农艺性状相关的数量性状基因位点(QTLs)。此外，发现大部分SVs与SNPs不连锁，SVs对农艺性状缺失的遗传力有显著贡献。通过整合机器学习算法、基因型图谱、表型图谱和数量遗传学分析，该研究提出了葡萄多性状的全基因组选择育种模型，成功构建了葡萄全基因组选择育种体系。该体系将有效缩短育种年限、降低育种成本、提高育种效率，形成葡萄育种的新质生产力，为我国快速突破葡萄种业瓶颈奠定了基础。同时，这一研究的方法和模型也为其它多年生作物的遗传育种提供了参考和借鉴。
8-1
2024
无核是葡萄（Vitis vinifera L.）育种中的一个关键品质特征。然而，种子的发育涉及复杂的调控机制，而无核的多基因基础仍然不清楚。在这里，我们结合比较基因组学、种群遗传学、数量遗传学和综合基因组学，揭示了葡萄无核性的演化和多基因基础。我们为两个无核葡萄品种‘汤普森无核’（TS，别名‘苏尔塔尼亚’）和‘黑莫努卡’（BM）生成了四个单倍体分辨率的端到端（T2T）基因组。比较基因组学发现了Chr10上特异于无核品种的~4.25 Mb半合子倒位，无核相关基因VvTT16和VvSUS2位于断点处。对548个葡萄品种的种群基因组学分析显示，无核品种可以追溯到‘苏尔塔尼亚’，形成了两个明显的簇。基因组改良中无核性的演化历史主要由导入而非趋同选择塑造。基因组范围的关联研究（GWAS）分析确定了与634个候选基因相关的110个数量性状位点（QTLs），包括三个11S球蛋白种子贮藏蛋白和两个细胞色素P450基因等新的候选基因，以及已知基因如VviAGL11。综合基因组学分析得出了与种子发育相关的13个类别中的339个核心候选基因。基于机器学习的基因组选择在预测葡萄无核性方面取得了显著的99%的准确性。我们的研究强调了无核性的多基因性质，并为分子遗传学提供了新的候选基因以及在葡萄基因组育种中有效的无核性预测。
6-4
2024
转座子（TEs）是普遍存在的基因组成分，由于其高度重复性，很难进行研究。在此基础上，我们基于长读长测序数据组装了232个染色体水平的基因组。结合现有的15个组装，我们开发了一个包含栽培和野生亚洲水稻的泛转座子图谱。我们检测到177,084个高质量的转座子变异，并利用外群推断了其衍生状态。研究发现，转座子是水稻驯化和分化过程中表型变异的一个来源。我们鉴定了1,246个基因，其表达变异与转座子相关而非SNPs，例如OsRbohB，并使用双荧光素酶报告系统验证了OsRbohB的相对表达活性。我们的泛转座子图谱使我们能够检测到多个与农艺性状相关的新位点。总体而言，我们的研究结果突显了转座子对水稻驯化、分化和农艺性状的贡献，并且我们生成的高质量亚洲泛转座子图谱为基因克隆和分子育种提供了巨大的潜力。
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