- 题目：CGM 第137期: 作物驯化的群体遗传学与育种：结构变异与有害变异
- 时间：美国中部时间 2021年02月17日（星期三）8PM（北京时间02月18日 星期四 10AM）
- 地点：Zoom and YouTube live stream
- 主讲人：周永锋，博士，中国农业科学院深圳农业基因组所研究员，博士生导师。2007年本科毕业于兰州大学，2014年博士毕业于芬兰奥卢大学，群体遗传学专业，师从芬兰科学院院士、著名植物群体遗传学家Outi Savolainen教授。2014至2020年在美国加州大学尔湾分校，美国艺术与科学院院士，著名进化基因组学家Brandon Gaut教授课题组承担博士后工作。长期专注于作物驯化群体基因组学与遗传育种研究。迄今在国际学术期刊发表论文20余篇，其中近五年以第一作者或通讯作者在Nature Plants、PNAS、 Molecular Biology and Evolution等期刊上发表了十多篇作物驯化群体基因组学领域的研究与综述文章
中文摘要
群体遗传学作为遗传学的主要分支与进化生物学的数学原理。随着基因组大数据资源的井喷式累积，群体遗传学正在由理论引领实验向实验引领理论的方向发展。在基础研究方面，群体遗传学将与机器学习算法结合，有助于进一步研究进化的基本原理；在应用方面，群体遗传学的进展将促进农学，医学，人口学与保护生物学等方面实践的快速发展。
围绕作物群体遗传学与育种这一核心，综合多组学数据，群体遗传学，数量遗传学与机器学习算法，找出作物适应性与关键农艺性状相关的适应性变异，有害变异，结构变异及其调控网络，进一步运用基因组育种方法实现快速育种。在驯化瓶颈和搭载效应等因素作用下，作物基因组中保留了大量的有害变异，形成了水稻、葡萄等作物的“驯化成本”（Zhou et al. 2017 PNAS; Liu et al. 2017 MBE）。这些有害变异降低了（或者潜在降低）作物的适应性，因此成为作物分子育种的一个新方向（Gaut et al. 2018, Nature Plants）。这种有害变异包括点突变（SNP）、小的插入缺失（Indel）与结构变异（Structural variation, SV）。由于技术瓶颈等因素，早期的研究主要集中在SNP和Indel。我们首次在葡萄驯化中研究了结构变异的群体遗传学，首次揭示了大部分结构变异受到强烈的净化选择作用，以倒位受到的净化选择作用最强（Zhou et al. 2019 Nature Plants）。转座子（TE）作为植物基因组结构变异最主要的组成部分，我们在水稻和葡萄中，首次揭示了不同TE家族受到不同的净化选择作用，其中以SINE受到的净化选择作用最强（Kou et al. 2020 MBE）。结构变异影响了众多作物农艺性状相关的表型，包括葡萄的性别决定与种皮颜色（Zhou et al. 2019 Nature Plants）以及水稻抗洪涝与脱粒等性状（Kou et al. 2020 MBE）。
参考文献
Kou Y, Liao Y, Toivainen T, Lv Y, Tian X, Emerson JJ, Gaut BS, Zhou YF. 2020. Evolutionary genomics of structural variation in Asian rice (Oryza sativa) domestication. Molecular Biology and Evolution 37:3507–3524
Zhou YF, Gaut BS. 2020. Large chromosomal variants drive adaptation in sunflowers. Nature Plants 6:734–735.
Zhou YF, Minio A, Solares E, Lyu Y, Cantu D, Gaut BS (2019) Population genetics of structural variation in grapevine domestication. Nature Plants, 5, 965–979
Zhou YF, Muyle A, Gaut BS (2019) Evolutionary Genomics and the Domestication of Grapes. The Grape Genome, Dario Cantu and M. Andrew Walker (Eds)
Gaut BS, Seymour D, Liu QP, Zhou YF (2018) Demography and its effects on genomic variation in crop domestication. Nature Plants 4: 512–520.
Zhou YF, Massonnet M, Sanjak J, Cantu D, Gaut BS* (2017) Evolutionary genomics of grape (Vitis vinifera ssp. vinifera) domestication. PNAS 114: 11715-11720
Liu QP, Zhou YF, Morrell P, Gaut BS (2017) Deleterious variants in Asian rice and the potential cost of domestication. Molecular Biology and Evolution 34: 908-924.
Zhou YF, Duvaux L, Ren G, Zhang LR, Savolainen O, Liu J (2017) Importance of incomplete lineage sorting and introgression in the origin of shared genetic variation between two closely related pines with overlapping distributions. Heredity 118: 211-220.