隨著科(ke)學(xue)(xue)技(ji)術的不斷進步，多(duo)(duo)組(zu)學(xue)(xue)研(yan)究正(zheng)成(cheng)為(wei)解(jie)決(jue)生(sheng)(sheng)(sheng)物學(xue)(xue)復雜性(xing)難題的重要工具(ju)。在生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)、水(shui)產(chan)和農業資(zi)源(yuan)領域，多(duo)(duo)組(zu)學(xue)(xue)研(yan)究為(wei)我們揭示了水(shui)域與土(tu)地上生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)系統的奧秘。本文將引(yin)領您踏入(ru)生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)、水(shui)產(chan)和農業資(zi)源(yuan)普查多(duo)(duo)組(zu)學(xue)(xue)研(yan)究領域，一(yi)起感受科(ke)學(xue)(xue)前沿的深(shen)邃(sui)與魅力(li)。

生(sheng)態(tai)(tai)領域的(de)(de)(de)多(duo)組(zu)(zu)學(xue)(xue)研(yan)究為(wei)我們提(ti)供(gong)了(le)獨特的(de)(de)(de)視(shi)角，深入(ru)剖析(xi)生(sheng)物(wu)多(duo)樣性、生(sheng)態(tai)(tai)系統功能和(he)生(sheng)態(tai)(tai)過程的(de)(de)(de)復雜性。通過整合(he)基因(yin)組(zu)(zu)學(xue)(xue)、轉錄組(zu)(zu)學(xue)(xue)、代謝組(zu)(zu)學(xue)(xue)和(he)微生(sheng)物(wu)組(zu)(zu)學(xue)(xue)等技術(shu)，我們能夠探索物(wu)種(zhong)之間的(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)作用(yong)(yong)、生(sheng)態(tai)(tai)系統的(de)(de)(de)穩定性以及生(sheng)態(tai)(tai)系統對(dui)環境(jing)變化的(de)(de)(de)響應機制。這些研(yan)究成果(guo)不僅豐富(fu)了(le)我們對(dui)自然界的(de)(de)(de)認識，還為(wei)生(sheng)態(tai)(tai)系統的(de)(de)(de)保護(hu)、恢復和(he)可持(chi)續利用(yong)(yong)提(ti)供(gong)了(le)科學(xue)(xue)依據。生(sheng)態(tai)(tai)領域的(de)(de)(de)多(duo)組(zu)(zu)學(xue)(xue)研(yan)究不僅推動了(le)學(xue)(xue)科的(de)(de)(de)發(fa)展，也為(wei)我們構(gou)建一個與自然和(he)諧相(xiang)處的(de)(de)(de)美(mei)好(hao)未來奠定了(le)堅實(shi)的(de)(de)(de)基礎。

生(sheng)態領域多(duo)(duo)組(zu)學(xue)(xue)(xue)研究的核心在于(yu)整(zheng)合不同(tong)組(zu)學(xue)(xue)(xue)層(ceng)面(mian)的信息，全面(mian)揭(jie)示(shi)生(sheng)物(wu)與(yu)環境間的相互作用。通(tong)過深(shen)入研究基因表達、蛋白質合成及代謝等過程，我們可洞察生(sheng)物(wu)如何適應與(yu)響應環境變(bian)化，并理解生(sheng)物(wu)間的復雜生(sheng)態關系。同(tong)時(shi)，多(duo)(duo)組(zu)學(xue)(xue)(xue)方法還能揭(jie)示(shi)生(sheng)態系統中物(wu)質循(xun)環與(yu)能量流動(dong)的秘密，為生(sheng)態保護(hu)與(yu)修復提供科(ke)學(xue)(xue)(xue)依據。

生態(tai)多組(zu)學研究(jiu)思路

土壤和沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)等孔隙(xi)環(huan)(huan)境(jing)是地球上微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的主要棲息地。在這些(xie)孔隙(xi)環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)，微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)通過分泌胞(bao)外聚合物(wu)(wu)(wu)(wu)相互粘結形成具有(you)多細胞(bao)結構(gou)的生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)。揭示(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)形成與功能發揮(hui)機制(zhi)對于(yu)維護微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)態系(xi)統、保障環(huan)(huan)境(jing)健康、支撐(cheng)綠(lv)色發展至關重要。為此，研究團(tuan)隊自主構(gou)建了具有(you)微柱陣列的土壤微流控芯片，解(jie)析了孔隙(xi)環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)土壤生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)群(qun)落的組裝過程，為土壤和沉積物(wu)(wu)(wu)(wu)等孔隙(xi)環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)群(qun)落的組裝和演替提供了新的見解(jie)。

開發低鎘(ge)(ge)（Cd)水稻(dao)品(pin)種(zhong)已成為(wei)鎘(ge)(ge)污(wu)染(ran)農田(tian)食品(pin)安(an)全的(de)一條有前景的(de)途徑。水稻(dao)根部相關微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)組已被證(zheng)明(ming)可以(yi)促進(jin)水稻(dao)生(sheng)(sheng)長并減(jian)輕鎘(ge)(ge)脅迫。然(ran)而，在不(bu)同(tong)水稻(dao)品(pin)種(zhong)中特定微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)類群(qun)對不(bu)同(tong)鎘(ge)(ge)積累特征(zheng)(zheng)的(de)耐受機制上仍存在很大(da)未(wei)知。本研(yan)究通(tong)過16SrRNA基因測序識(shi)(shi)別樣本中的(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)，并通(tong)過微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)共現網絡和(he)機器學習模型(xing)共同(tong)識(shi)(shi)別了關鍵(jian)指標(biao)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)群(qun)。同(tong)時，利用宏(hong)基因組分(fen)析和(he)Binning分(fen)析進(jin)一步表征(zheng)(zheng)兩個水稻(dao)品(pin)種(zhong)的(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)組生(sheng)(sheng)態功能(neng)。研(yan)究結果為(wei)促進(jin)鎘(ge)(ge)污(wu)染(ran)土壤中的(de)水稻(dao)生(sheng)(sheng)長和(he)食品(pin)安(an)全提(ti)供(gong)潛在生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)標(biao)志物(wu)(wu)操(cao)作奠(dian)定了基礎(chu)。

水(shui)產領域(yu)的(de)多組(zu)學研(yan)究是推動(dong)水(shui)產養(yang)殖(zhi)和(he)水(shui)域(yu)生(sheng)態(tai)系(xi)統管理的(de)關鍵(jian)驅動(dong)力(li)。無論是環境污(wu)染(ran)、水(shui)產養(yang)殖(zhi)、抗病育種還是適(shi)應進化，多組(zu)學研(yan)究都將為水(shui)產領域(yu)帶來(lai)深遠的(de)影響(xiang)，為我們打造更(geng)加健康(kang)、安全(quan)的(de)水(shui)產生(sheng)態(tai)系(xi)統貢獻(xian)力(li)量(liang)。這(zhe)些研(yan)究成果不(bu)僅推動(dong)了(le)水(shui)產養(yang)殖(zhi)業的(de)可(ke)持續發展，還為保(bao)護水(shui)域(yu)生(sheng)態(tai)系(xi)統提供(gong)了(le)新的(de)科學依據。

水產(chan)多(duo)組(zu)(zu)學(xue)(xue)研(yan)究(jiu)涵蓋基因組(zu)(zu)學(xue)(xue)、轉錄組(zu)(zu)學(xue)(xue)、蛋白(bai)質(zhi)組(zu)(zu)學(xue)(xue)和(he)代謝組(zu)(zu)學(xue)(xue)等多(duo)個方面(mian)。這些研(yan)究(jiu)通(tong)過(guo)整(zheng)合不同層面(mian)的(de)信息，全面(mian)解(jie)析了水產(chan)物種的(de)遺傳特征(zheng)、基因表達模(mo)式、蛋白(bai)質(zhi)組(zu)(zu)成和(he)代謝特征(zheng)。通(tong)過(guo)多(duo)組(zu)(zu)學(xue)(xue)研(yan)究(jiu)的(de)整(zheng)合，我們能夠(gou)更(geng)全面(mian)地了解(jie)水產(chan)生(sheng)(sheng)物的(de)生(sheng)(sheng)物學(xue)(xue)特征(zheng)和(he)生(sheng)(sheng)態(tai)功能，為構建健康、可(ke)持(chi)續的(de)水產(chan)生(sheng)(sheng)態(tai)系統提供重要的(de)理論和(he)實踐指導。

新型溴(xiu)化阻燃(ran)劑十(shi)溴(xiu)二苯(ben)乙烷(DBDPE)已成為一種(zhong)普(pu)遍存在的(de)新興污染物。因(yin)此(ci)，了(le)(le)解(jie)其長期(qi)毒性(xing)(xing)作用和(he)(he)潛(qian)在機制(zhi)對(dui)進一步的(de)健康風險評(ping)估至關重要(yao)。在本研究中(zhong)，研究了(le)(le)斑馬(ma)魚在環境相關濃(nong)度(du)下(xia)的(de)多代(dai)和(he)(he)跨(kua)代(dai)暴露。未暴露的(de)F2幼蟲畸形率顯著(zhu)升高，存活率顯著(zhu)下(xia)降，提示DBDPE具有跨(kua)代(dai)發(fa)育毒性(xing)(xing)。轉錄組和(he)(he)DNA全基因(yin)組甲(jia)基化揭示的(de)變化譜證(zheng)(zheng)實了(le)(le)F2幼蟲的(de)易(yi)感性(xing)(xing)增加(jia)，并發(fa)現(xian)了(le)(le)糖脂代(dai)謝、線粒體能量(liang)代(dai)謝和(he)(he)神經(jing)發(fa)育的(de)潛(qian)在破壞(huai)。ATP生成等生化指標的(de)變化證(zheng)(zheng)實了(le)(le)能量(liang)代(dai)謝的(de)紊亂，而神經(jing)遞質含量(liang)和(he)(he)光-暗刺激行為的(de)改變為斑馬(ma)魚的(de)多代(dai)和(he)(he)跨(kua)代(dai)神經(jing)毒性(xing)(xing)提供了(le)(le)進一步的(de)證(zheng)(zheng)據。

水產養(yang)殖是(shi)全球食品(pin)供(gong)應的(de)(de)重要(yao)組成(cheng)部分，但(dan)面臨著病(bing)(bing)害(hai)頻發、種(zhong)質退化等(deng)挑戰。對于抗(kang)病(bing)(bing)性(xing)(xing)狀(zhuang)分子機制的(de)(de)深入(ru)認識是(shi)開展養(yang)殖魚類(lei)(lei)疾病(bing)(bing)防控和良種(zhong)培(pei)育的(de)(de)關鍵基礎。現有研(yan)究表明，腸道微生物(wu)(wu)與魚類(lei)(lei)傳染性(xing)(xing)疾病(bing)(bing)感(gan)染有關，但(dan)對腸道微生物(wu)(wu)在(zai)魚類(lei)(lei)抗(kang)病(bing)(bing)性(xing)(xing)狀(zhuang)形(xing)成(cheng)中(zhong)的(de)(de)作(zuo)用(yong)仍知之甚少。該研(yan)究以我(wo)國特有養(yang)殖魚類(lei)(lei)半(ban)滑舌鰨為模型，首(shou)次揭示了(le)微生物(wu)(wu)群落(luo)結構、功能和微生物(wu)(wu)-宿主相互作(zuo)用(yong)在(zai)魚類(lei)(lei)抗(kang)病(bing)(bing)性(xing)(xing)狀(zhuang)形(xing)成(cheng)中(zhong)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。

我(wo)國(guo)作(zuo)為(wei)種(zhong)質資(zi)源(yuan)大國(guo)，擁有(you)豐富的物種(zhong)遺傳多樣性(xing)(xing)和(he)獨特(te)(te)性(xing)(xing)。近年(nian)來，大型種(zhong)質資(zi)源(yuan)普(pu)查研究已成為(wei)國(guo)內外關注(zhu)焦點之一。派森諾在(zai)(zai)基(ji)(ji)因測序領(ling)域深耕(geng)十余年(nian)，致(zhi)力于推動多組(zu)學技術在(zai)(zai)農(nong)業(ye)資(zi)源(yuan)普(pu)查中的應用，深度挖掘作(zuo)物遺傳基(ji)(ji)因的寶藏，解密種(zhong)子的生命(ming)密碼。利用核心(xin)種(zhong)質篩(shai)選、指紋圖譜(pu)、家系(xi)鑒定(ding)等研究方法，可(ke)以幫助研究人員(yuan)深化農(nong)業(ye)資(zi)源(yuan)普(pu)查，獲取種(zhong)質資(zi)源(yuan)的遺傳特(te)(te)征、遺傳多樣性(xing)(xing)和(he)親緣關系(xi)等。

種質資源保護與鑒定(ding)研究(jiu)技(ji)術路線

種(zhong)質資(zi)源精(jing)準鑒定與基(ji)因(yin)挖掘是從源頭上實現(xian)種(zhong)業(ye)創新(xin)、保(bao)障糧食(shi)安(an)全的(de)(de)根本路徑，是生物育種(zhong)重點攻關(guan)的(de)(de)關(guan)鍵技術之一。可(ke)以通過混池關(guan)聯(lian)分(fen)(fen)析(BSA)、群(qun)體進化(hua)、全基(ji)因(yin)組(zu)關(guan)聯(lian)分(fen)(fen)析(GWAS)和(he)遺(yi)傳圖譜四大群(qun)體類研究方法實現(xian)性狀(zhuang)的(de)(de)關(guan)聯(lian)基(ji)因(yin)定位。進一步，可(ke)以對(dui)候(hou)選基(ji)因(yin)進行(xing)(xing)深(shen)入的(de)(de)多組(zu)學(xue)驗(yan)證分(fen)(fen)析，包括(kuo)對(dui)候(hou)選基(ji)因(yin)進行(xing)(xing)功(gong)能驗(yan)證、表達譜分(fen)(fen)析、蛋白水平表達分(fen)(fen)析、對(dui)代謝物的(de)(de)影響(xiang)以及分(fen)(fen)析其對(dui)性狀(zhuang)調控的(de)(de)機制(zhi)等。

優良基(ji)因挖掘研究(jiu)技術(shu)路線(xian)圖

植(zhi)物(wu)(wu)的種(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)含有如(ru)碳水化合(he)物(wu)(wu)等儲存的代謝產物(wu)(wu)，這(zhe)些產物(wu)(wu)對(dui)種(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)萌發、各種(zhong)(zhong)(zhong)動物(wu)(wu)和人(ren)類(lei)生存發展(zhan)都十分重(zhong)要(yao)。因此育種(zhong)(zhong)(zhong)家一直(zhi)致力(li)于基因改造(zao)(zao)，以創造(zao)(zao)出具有更(geng)大代謝產物(wu)(wu)比例的種(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)。

本研究為了(le)確定導致玉(yu)米(mi)和Teosinte蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)質含量差異的(de)基因(yin)，分(fen)析了(le)它們雜交后代，并(bing)對影響這一性狀的(de)數量性狀基因(yin)座(zuo)（QTL）進行了(le)表(biao)征(zheng)。對Teosinte單倍(bei)型(xing)基因(yin)組進行了(le)測序，并(bing)定位了(le)與(yu)種(zhong)子中高(gao)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)含量相(xiang)關的(de)基因(yin)位點，并(bing)成功克隆Teosinte高(gao)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)基因(yin)座(zuo)THP9，為玉(yu)米(mi)高(gao)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)種(zhong)質培(pei)育提供(gong)了(le)重要(yao)參考。

甘(gan)藍(lan)型油(you)菜(cai)是世界(jie)上第三大植(zhi)物(wu)油(you)來源，其產(chan)量(liang)(liang)(liang)約占全球食用油(you)的(de)13%。據估計，含(han)油(you)量(liang)(liang)(liang)每增(zeng)加1%，種子產(chan)量(liang)(liang)(liang)就會增(zeng)加2.2%-2.3%。因(yin)此，培育高含(han)油(you)量(liang)(liang)(liang)甘(gan)藍(lan)型油(you)菜(cai)品(pin)種具有重(zhong)要的(de)經濟意(yi)義。

本研(yan)究通過對甘藍型油(you)菜3個育種(zhong)區的QTL進行精確定位，分析了(le)油(you)菜SOC的遺傳結(jie)構(gou)。確定了(le)與種(zhong)子含油(you)量相關(guan)的基(ji)因(yin)模塊，并預(yu)測了(le)數百個與種(zhong)子含油(you)量顯著相關(guan)的基(ji)因(yin)。這些研(yan)究結(jie)果為甘藍型油(you)菜高SOC等位基(ji)因(yin)的聚合育種(zhong)提供(gong)了(le)有(you)價值的信息。GWAS和TWAS鑒定出(chu)的油(you)料(liao)相關(guan)基(ji)因(yin)位點和候選基(ji)因(yin)也將促進油(you)料(liao)作物油(you)料(liao)合成機(ji)理的研(yan)究。

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