植物基因組研究進展報告

植物基因組研究進展報告

植物基因組研究背景及意義01植物基因組研究的重要性及挑戰(zhàn)重要性提高農作物產量和品質保障糧食安全保護生物多樣性挑戰(zhàn)植物基因組復雜性缺乏高效的基因組測序和分析技術基因功能研究滯后歷史20世紀80年代開始基因組研究21世紀初完成水稻、擬南芥等植物基因組測序近年來基因組研究取得重要突破發(fā)展趨勢基因組測序技術不斷革新基因組數(shù)據(jù)分析及注釋方法不斷完善基因功能研究逐漸成為研究重點植物基因組研究的歷史及發(fā)展趨勢農業(yè)分子育種抗逆性研究病蟲害防治生態(tài)生物多樣性保護生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建環(huán)境適應性研究生物產業(yè)生物制藥生物能源生物材料植物基因組研究在農業(yè)、生態(tài)和生物產業(yè)中的應用植物基因組測序技術及其進展02第一代測序技術在植物基因組研究中的應用Sanger測序技術應用于植物基因組測序的早期研究如水稻、擬南芥等植物基因組測序特點是讀長較長，準確性高第二代測序技術在植物基因組研究中的應用Illumina測序技術廣泛應用于植物基因組測序如基因組重測序、轉錄組測序等特點是高通量、低成本第三代測序技術在植物基因組研究中的應用PacificBiosciences測序技術用于植物基因組結構、功能研究如全長染色體測序、甲基化測序等特點是長讀長、高準確性植物基因組數(shù)據(jù)分析及注釋03數(shù)據(jù)獲取通過測序平臺產生原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)清洗、質量控制數(shù)據(jù)預處理數(shù)據(jù)拼接、比對變異檢測、基因預測植物基因組數(shù)據(jù)的獲取及預處理植物基因組注釋方法及工具注釋方法基于基因模型的預測基于序列相似性的預測注釋工具GeneMarkGlimmerAugustus功能注釋基因功能分類基因產物預測功能預測基因表達譜分析基因互作網(wǎng)絡分析植物基因組功能注釋及預測植物基因組比較研究04植物基因組組成的比較分析基因數(shù)量比較不同物種間的基因數(shù)量差異同一物種不同品種間的基因數(shù)量差異基因家族比較基因家族分類基因家族進化關系植物基因組結構的比較分析染色體結構比較染色體數(shù)量、長度差異染色體臂比、著絲點位置差異基因結構比較基因長度、內含子數(shù)量差異基因結構域分布差異物種間進化關系基于基因組數(shù)據(jù)的系統(tǒng)發(fā)育分析物種間基因流、分化時間估計基因進化模式基因復制、丟失事件基因家族擴張、收縮植物基因組進化的比較分析植物基因組變異研究05植物基因組變異檢測方法及工具變異檢測方法基于測序數(shù)據(jù)的變異檢測基于PCR技術的變異檢測變異檢測工具SAMtoolsVarscanGATK變異類型單核苷酸變異（SNP）插入缺失變異（InDel）染色體結構變異（CNV）變異特點變異頻率、分布特點變異與表型、適應性關系植物基因組變異的類型及特點植物基因組變異與表型、適應性關系研究變異與表型關系基因突變與性狀變異關系基因多樣性與性狀多樣性關系變異與適應性關系適應性基因變異篩選變異對環(huán)境的適應性影響植物基因功能研究06研究方法基因敲除、敲入實驗基因表達譜分析基因互作網(wǎng)絡分析研究工具CRISPR/Cas9系統(tǒng)RNA干擾技術基因表達譜芯片技術植物基因功能研究的方法及工具重點領域抗逆性研究生長發(fā)育研究抗病蟲害研究成果重要基因發(fā)現(xiàn)基因功能機制揭示應用研究突破植物基因功能研究的重點領域及成果農業(yè)分子育種抗逆性研究病蟲害防治生態(tài)生物多樣性保護生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建環(huán)境適應性研究生物產業(yè)生物制藥生物能源生物材料植物基因功能研究在農業(yè)、生態(tài)和生物產業(yè)中的應用植物基因組編輯技術及應用07植物基因組編輯技術的發(fā)展及現(xiàn)狀發(fā)展歷程CRISPR/Cas9系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)與應用其他基因編輯技術的發(fā)展現(xiàn)狀基因編輯技術在植物研究中的應用基因編輯技術在農業(yè)生產中的應用植物基因組編輯技術在育種、生物制藥等領域的應用育種分子育種技術研究優(yōu)良品種培育生物制藥基因工程藥物研究生物制品開發(fā)存在問題編輯效率、精確性待提高倫理、安全問題研究未來展望基因編輯技術創(chuàng)新基因編輯技術在農業(yè)、生態(tài)和生物產業(yè)中的應用拓展植物基因組編輯技術存在的問題及未來展望植物基因組研究展望08發(fā)展趨勢基因組測序技術革新基因組數(shù)據(jù)分析及注釋方法完善基因功能研究深入挑戰(zhàn)植物基因組復雜性研究高效基因組測序及分析技術基因功能研究滯后植物基因組研究的發(fā)展趨勢及挑戰(zhàn)農業(yè)提高農作物產量和品質保障糧食安全推動農業(yè)可持續(xù)發(fā)展01生態(tài)保護生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建環(huán)境適應性研究02生物產業(yè)生物制藥生物能源生物材料03植物基因組研究在農業(yè)、生態(tài)和生物產業(yè)中的潛在影響如何推動植物基因組研究的持續(xù)發(fā)展政策支持國家科技政策扶持科研經(jīng)費投入技術創(chuàng)新基因組測序技術創(chuàng)新基