熱作基因組與大數據育種團隊-夏志強

團隊名稱：熱作基因組與大數據育種團隊

團隊負責人：

博士研究生導師。海南省南海青年名家，中國民族醫藥協會黎醫藥分會理事，熱區石漠化山地綠色高效農業科技創新聯盟理事，中國熱帶作物學會國際合作委員會委員，美國加州大學戴維斯分校訪問學者。采用現代基因組學技術解析、群體多組學分析，挖掘熱帶作物的特有生物學性狀與演化路徑，首個木薯、百香果、象草、芭蕉芋和美人蕉等精細基因組；染色體級别小桐子、澳洲堅果、白蘭等基因組；高度雜合的同源四倍體栽培馬鈴薯。針對育種4.0中巨大樣本檢測的問題，突破技術壁壘，原創研發兩代超低成本基因型分型技術，用于約50個物種，30000多份樣品研究中。Hyper-seq用于作物回交育種的遺傳背景篩選、基因分型、标記輔助選擇檢測、生物安全防控等。共獲國家發明專利3項，國際發明專利2項，國家軍事标準2項，一項專報獲得國務院采納。獲得全國颠覆性技術大賽領域賽優秀獎。在The Innovation、Plant Biotechnology Journal、Nucleic Acids Research、Horticulture Research、Molecular Ecology Resources、Nature Communications等SCI雜志發表具有影響力的學術論文。擔任2項國家重點研發項目專題負責人，主持和參加國家自然科學基金、重點基金、科技部973項目、國家木薯産業體系等科研項目10餘項。

團隊研究内容：

團隊從事基因組，重測序，轉錄組和高通量技術開發等研究，在複雜物種基因組，大數據智慧育種技術方法領域廣泛涉獵。建立了高通量多組學解析體系。開發群體測序技術，建立一套全功能Hyper-seq技術流水線的無人值守實驗室。

采用現代基因組學技術解析、群體多組學分析，基因功能驗證，挖掘作物高産、優質、營養高效、抗逆基因資源，跨物種比較作物的特有生物學性狀與演化路徑，開發了多維度組學創新平台，提供一個全新的在染色體層面上的基因組、甲基化、轉錄組的大數據挖掘體系。不斷開發新的實驗技術和大數據人工智能算法。完成了首個木薯、百香果、象草、芭蕉芋和美人蕉等精細基因組；完成了染色體級别小桐子、澳洲堅果、白蘭等基因組；完成高度雜合的同源四倍體栽培馬鈴薯與同源六倍體甘薯基因組。主導多組學數據庫平台，開展重要作物的基因組與群體遺傳多樣性研究，揭示物種重要生物學性狀演化規律，為這些生物的遺傳改良和多樣性保護提供理論基礎和技術。

針對育種4.0中巨大樣本檢測的問題，突破技術壁壘，探索全新技術，原創研發兩代超低成本基因型分型技術AFSM技術與Hyper-seq技術。新一代Hyper-seq獲得全國颠覆性技術大賽領域賽優秀獎。已成功用于約50個物種，30000多份樣品研究中。利用Hyper-seq技術簡潔、高效、高通量的優勢，搭建了一套基于該技術的自動化流水線，由多套智能機器人和高精度移液設備構成，建成一個Hyper-seq無人值守實驗室。該實驗室可用于作物基因分型、回交育種遺傳背景篩選、全基因組選擇育種、側翼序列篩選、标記輔助選擇、生物安全防控等，為現代育種4.0提供加速方案。創建高效、快速的大數據育種體系。

團隊成員：

1. 研究員：夏志強

2. 助理研究員：鄒枚伶

3. 博士後：趙龍

4. 博士：江思容 劉琪 夏成材 鄧珂 何妙華 吳挺勳

5. 碩士： 董曉蕊 田陽陽 馬婉風 安鵬良 王子豪 李子璇 陳建元 劉彪 梁悌雲 盧彥潔 王青玉 羅璇 餘芬 許睿 楊霖 夏雨 朱夢圓

團隊代表性成果：

代表性論文：

（1) Meiling Zou, Zhiqiang Xia*. Hyper-seq: novel effective, flexible and great potential marker-assisted selection and genotyping approach 2022 (The Innovation, IF: 32.8,一區)

（2) Wang Fang#，Xia Zhiqiang#*，Zou Meiling#，Zhao Long，Jiang Sirong，Zhou Yun，Zhang Chenji，Ma Yongzhen; Bao Yuting，Sun Haihong，Wang Wenquan*; Wang Jian*. The autotetraploid potato genome provides insights into highly heterozygous species 2022（Plant Biotechnology Journal IF:13.263,一區）

（3) Zhiqiang Xia, Dongmei Huang, Shengkui Zhang, Wenquan Wang, Funing Ma, Bin Wu, Yi Xu, Bingqiang Xu, Di Chen, Meiling Zou, Huanyu Xu, Xincheng Zhou, Rulin Zhan, Shun Song. Chromosome-Scale Genome Assembly Provides Insights into the Evolution and Flavor Synthesis of Passion Fruit (Passiflora edulis Sims) 2021（Horticulture Research, IF:7.291,一區）

（4) Shengkui Zhang#, Zhiqiang Xia#, Wenqing Zhang, Can Li, Xiaohan Wang, Xianqin Lu, Xianyan Zhao, Haizhen Ma, Xincheng Zhou, Weixiong Zhang, Tingting Zhu, Pandao Liu, Guodao Liu, Hubiao Yang, Jacobo Arango, Michael Peters, Wenquan Wang, Tao Xia Chromosome-Scale Genome Assembly Provides Insights into Speciation of Allotetraploid and Massive Biomass Accumulation of Elephant Grass (Pennisetum purpureum Schum.) 2022,1（ Molecular Ecology Resources , IF： 8.678, 一區）

（5) Kaixing Fang, Zhiqiang Xia, Hongjian Li, Xiaohui Jiang, Dandan Qin, Qiushuang Wang, Qing Wang, Chendong Pan, Bo Li and Hualing Wu, Genome-wide Association Analysis Identifies Molecular Markers Asociated with Tea Flavor-related Metabolites 2021（Horticulture Research, IF:7.291.一區）

（6） Gu J#, Xia Z#, Luo Y, Jiang X, Qian B, Xie H, Zhu J, Xiong L, Zhu J, Wang Z. Spliceosomal protein U1A is involved in alternative splicing and salt stress tolerance in Arabidopsis thaliana. Nucleic Acids Res, 2018, 46(4):1777-1792.（SCI收錄，IF：11.561，一區）

獲獎及榮譽稱号：

1) 2015年海南省科技進步一等獎：木薯比較基因組及光合産物高效積累機理 2015-J-1-R-048

2) 2016-2017年度神農中華農業科技獎二等獎：木薯全基因組測序及育種基礎 KJ2017-R2-012-03

3) 2022年12月全國颠覆性技術創新大賽領域賽優秀獎

4) 2022年崖州灣杯科技創新大賽一等獎、最佳落地獎、最佳導師獎。

團隊合影：