煙草在線東方煙草報報道　　首次繪制完成了全套煙草基因組圖譜、制作了全球第一套煙草全基因組基因芯片、突破了多個煙草重要抗病基因、建立了系統的煙草基因組生物信息學數據庫……

　　自2010年12月行業啟動煙草基因組計劃重大專項以來，該重大專項取得了累累碩果，使我國一躍成為煙草基因組研究的全球領先者。

　　經過四年的探索和實施，煙草基因組計劃重大專項目前處于哪個階段？下一步研究的方向是什么？對我國煙草行業未來的發展將產生何種影響？6月16日，記者就這些問題采訪了煙草基因組計劃重大專項首席科學家。

　　從管理運作模式到技術創新成果，煙草基因組計劃將惠及行業內外眾多領域

　　采訪伊始，首席科學家為記者通俗地介紹了基因組學的三個層級。

　　結構基因組學，就是通過基因測序、組裝等技術工序，繪制出基因圖譜，明確基因是什么、有哪些；功能基因組學，則主要回答基因功能的問題，明確基因干什么、有何用；以功能基因為基礎的品種改良與培育是第三個層級，也是最高層級，通過探尋基因原理，闡明研究基因之間的聯系，利用基因，設計基因，將基因研究成果轉化為產業應用。

　　這三個層級共同搭建起一個龐大的研發框架。因其復雜程度遠非行業科研隊伍所能獨立承擔，引入專業科研團隊就成為必然。

　　在重大專項的頂層設計中，首席科學家主要負責重大專項研究方向的確定、研究目標的制定、研究任務的規劃部署，同時調配和整合各領域技術力量，統籌協調重大專項內信息、資源、材料、技術等的共享和交流等。

　　按照實施方案，“優質超級煙草品種”被確立為重大專項的終極目標。

　　“這個新品種依托基因技術誕生，在綠色生態、抗病抗逆、減害等方面具有很大優勢，對推動煙葉產業轉型升級具有重要意義。”首席科學家說。

　　此外，重大專項在提升煙草科研技術水平、培養新一代科研力量等方面也將發揮重要作用。

　　首席科學家認為，除了對行業自身的意義，重大專項的科學成果還將惠及更多領域。

　　他說，實施煙草基因組計劃重大專項，能有效推動重要茄科作物的功能基因研究，提高其品質、產量、抗性及食品安全性，并為其他多倍體作物的基因組計劃實施提供科學借鑒，“這是煙草行業對全社會和作物科學的貢獻”。

　　2013年年底，煙草行業繪制完成了全球第一套煙草基因組圖譜，主要包括栽培煙草、林煙草、絨毛狀煙草3個煙草物種的基因組序列圖譜和物理圖譜。全套圖譜的完成，使我國成為國際上率先掌控煙草核心基因信息資源的國家。

　　三年時間發布全套煙草基因組圖譜，這在以前是不可能完成的“奇跡”。“舉行業之力、成熟的運作機制、技術團隊的努力，為研發提速、成果出籠提供了更多可能。”首席科學家說。

　　發現、研究并利用基因，煙草基因組計劃的最終指向將是煙草分子育種

　　煙草基因組巨大，大概4.5GB，約為人類基因組的1.5倍，是最復雜最難以開展研究的植物基因組之一。研究煙草基因組，需要縝密的頂層設計，在平臺搭建、專家配備、制度建設等層面系統布局，全面攻堅，重點突破。

　　“總體來說，要先攻克抗病、抗逆等研究基礎較好的性狀，再攻堅煙葉香氣、減害等復雜性狀。”首席科學家說。

　　全面攻堅。第一步，舉全行業之力、系統推進煙草全基因組圖譜繪制工作，全面掌控煙草基因組核心數據資源；第二步，發揮各單位科研優勢，依托國家煙草基因研究中心、國家煙草基因工程研究中心等技術平臺，全面布局煙草抗病、抗逆、品質、減害等功能基因組研究和品種改良培育。

　　重點突破。目前，在煙草全套基因組圖譜繪制完成的基礎上，集中突破重大專項生物信息學研究、表達譜研究、突變體庫建設、抗病基因定位與品種改良、基因編輯等基因組關鍵技術；國家煙草基因研究中心、國家煙草基因工程研究中心2個中心和信息學、芯片學、基因克隆定位、功能基因研究、基因組重測序、突變體研究、代謝組學7個平臺的研究格局全面形成。

　　首席科學家說，集中優勢資源，整理分析這些重大成果和復雜數據，是當前正在穩步推進的重要工作。在此基礎上，下一步將協助各科研團隊發表一批國際領先的高水平成果。

　　談到國際領先，首席科學家強調了兩個關鍵問題：一是增強技術自信，二是加強國際合作。

　　他指出，前些年，國外煙草公司搞過煙草基因組研究，開展了烤煙、白肋煙、香料煙三個栽培品種和林煙草、絨毛狀煙草兩個野生品種的基因研究，也發表了相關成果。

　　“但從成果數據看，他們這個測序質量不高，跟我國煙草行業的成果不在一個層級上。”首席科學家說，煙草行業要增強技術自信，因為目前取得的成果已處于絕對領先地位。

　　當然，強調技術自信并非排斥國際合作。首席科學家說，在一些基因項目研究上，行業基因組研究科研單位與國外科研單位建立了合作關系，并為重大專項實施做出了一定貢獻。

　　“首先，如果引入國際合作，一定要選擇頂尖專家；其次，自己有能力做的，絕不依靠外力，爭取掌握核心技術。”首席科學家強調。

　　關于煙草基因組計劃的最終指向，首席科學家也簡要清晰地予以解答——

　　一個是科學命題，在煙草物種起源進化、煙草物質代謝的基本規律、煙草抗病機制等層面取得成果；一個是關鍵應用，著力開展經濟性狀基因的改良研究，利用分子育種技術，培育抗病抗逆品種、低煙堿轉化品種、高香氣品種等。

　　這一指向與煙草基因組計劃重大專項所堅持的“發現基因、研究基因、利用基因”十二字方針正相吻合。

　　“發現、研究基因，最終是為了利用基因。”首席科學家說，比如在品種改良方面，目前技術團隊在紅花大金元抗病基因研究上已經取得突破。

　　首席科學家說，紅花大金元雖然煙葉質量高，但種植難度高，易感黑脛病，如果用傳統方式選育抗病新品種，不但周期長，而且難以達到目標。而借助基因技術，可快速培育出具有抗病能力的紅花大金元新品種，問題迎刃而解。

　　首席科學家說，這就是分子育種的魅力，也是煙草基因組技術的終極目標。