甘蔗基因组是植物界最复杂的难题之一,长期以来,被视为作物基因组的“珠穆朗玛峰”。以栽培甘蔗为例,基因组含有10至12套染色体、超过100亿个碱基对,不同来源的染色体之间高度相似,犹如一本“天书”中混入了大量“孪生页面”,如何区分、归纳这些“孪生页面”,成了破题的关键所在。
2026年5月27日,中国农科院基因组所(大鹏湾实验室)张兴坦团队联合中国热带农业科学院、云南省农业科学院、福建农林大学、广西大学等10余家单位,在国际顶级学术期刊《Nature》上发表了题为“Genetic architecture of sugarcane traits in a polyploid genomics framework”的研究论文。该研究针对多倍体基因组分析核心难题,自主开发出成套分析工具,首次成功构建了栽培甘蔗“蔗王”的全染色体完整基因组,并揭示了甘蔗从野生植物驯化为全球最主要产糖作物的遗传密码。
本期我们特邀张兴坦研究员开展专题讲座,深度讲解如何破解栽培甘蔗组装等多倍体基因组分析难题。诚邀各位关注作物遗传育种、基因组学研究的老师、同学及业界同仁准时收看,一起交流最前沿、最实用的科研干货!
序说完整基因组学前言论坛由深耕基因组学技术的华命生物,联合全球三代测序领军企业PacBio共同主办。依托双方前沿技术优势与行业资源,平台以学术共享、技术赋能、产学研联动为核心宗旨,聚焦基因组学前沿进展与科研痛点。
讲堂内容涵盖T2T基因组和泛基因组等核心领域,搭配表观遗传学和单细胞等多组学前沿技术,专注攻克动植物基因组完整组装、泛基因组深度解析、科学研究成果挖掘与阐释等关键问题。
本论坛每月开展1-2期,特邀多位国际知名权威专家学者担当主讲,相关团队成果多次发表于Science、Nature、Nature Genetics、Nature Communications等国际顶级学术期刊,进行行业发展讲座和科研方向指导,并设置专家分享、互动答疑环节,面向高校科研人员及行业从业者免费开放,致力搭建基因组学领域高效的学习交流与合作对接平台。
张兴坦 中国农业科学院深圳农业基因组研究所 研究员、博士生导师
【讲座主题】Nature:多倍体基因组方法学研究
【内容摘要】多倍体作物在保障全球粮食与生物能源安全中占有重要地位,但其极端的非整倍性、高度相似的同源序列以及复杂的同源重组,使得传统基于二代测序的方法学在单倍型精细组装、等位基因特异性表达量化以及全基因组关联分析中面临严重的比对模糊与剂量混淆等瓶颈。针对上述方法学难题,团队系统开发并整合了三款专为多倍体设计的基因组学工具:通过优化 Pore-C 实验技术,利用超图聚类和甲基化辅助比对算法,高效解决了高相似同源区域的组装难题,实现了染色体水平、单倍型解析的高质量组装;基于无参考基因组的 k-mer 拷贝数变化精确评估等位基因剂量效应,极大提升了多倍体复杂性状关联分析的检测效能与定位精度;利用全长转录组测序,实现了多倍体中等位基因特异性表达的精准量化。本项研究系统填补了多倍体基因组学方法学的空白,为超复杂多倍体甘蔗的分子设计育种与遗传改良奠定了基因组学基础。
【专家简介】张兴坦,中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员,博士生导师。2009年毕业于哈尔滨工业大学生物工程专业。2009-2015年在重庆大学攻读植物学博士学位。2015年至2020年在福建农林大学从事植物基因组学和生物信息学领域研究。2020年加入中国农业科学院深圳农业基因组研究所成立独立课题组。从事植物复杂基因组方法学研究,目前以通讯作者(含共同)身份在Nature, Nature Genetics,Nature Communications,Molecular plant等杂志发表论文多篇。

【直播时间】2026年6月10日(星期三)15:00
【预约方式】华命生物视频号
【助教微信】因报告及问答时间有限,欢迎各位老师添加助教微信进入学术交流群。
华命生物--T2T基因组学研究专家。华命生物目前已成功完成90+物种的T2T基因组组装,物种涵盖动物、植物、昆虫及同源和异源多倍体等疑难物种,已有多个合作项目在顶级期刊发表和接收,欢迎有需要的老师垂询。联系方式:19986932064(微信:hm_T2T)。欲了解更多信息,请访问www.huabiology.com。