“功能性玉米被端上餐桌 这个数据库帮了大忙”

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华中农业大学严建兵教授团队日前在美国《交叉科学》杂志上发表文章称，他们历时十年创建的玉米数据库( zeamap )第三版上线，除了国内科学家外，国外科学家也将利用这里的数据进行玉米育种研究

视觉中国供图

严建兵在接受科技日报记者采访时表示，在以前的玉米研究中，中国的科学保护者依靠外国同行的资源、数据和技术，但现在我们也可以输出中国的玉米数据资源了。

玉米遗传育种研究离不开数据库

严兵向记者介绍说:“在遗传育种过程中，有必要导入玉米中没有的基因，在内部进行不同的序列组合，将好的基因组合转移到新品种中，从而改良玉米的几个性状。”

玉米是饲料的第一来源，我们需要的肉蛋奶首要被它转化，所以玉米在中国的诉求一直在增加。 玉米在我国农业生产中的分量也越来越重，种植面积和总产量超过水稻和小麦，跃居第一位。 玉米的重要性不言而喻，但它关系到国家的粮食安全。

zeamap是严建兵团队进行玉米遗传改良研究时收获的“副产品”。 “玉米专业数据库对玉米研究来说是战术资源，我们必须自己做。 ”年回国，严建兵决定一边进行育种研究，一边带队建立“数据库”。

制作玉米多组学数据“各大搜索引擎”

事实上，在zeamap走向国际之前，我国科学家就利用它进行了各种各样的研究。 山东农业大学教授储朝晖利用zeamap数据库进行大数据挖掘，发现了玉米抗纹枯病的重要基因。 中国农业大学教授秦峰利用zeamap数据库发布了一系列玉米抗旱成果……“事实上，这个数据库的新闻量还很大，如果想挖掘，可以从中受益”严建兵告诉记者，这个数据库

华中农业大学教授刘彬进行了三项粮食作物基础研究的国际比较，结果表明，近十年来，我国玉米研究取得了突飞猛进的进步，特别是近五年来，我国玉米研究在优质期刊上发表的论文活跃度居世界第二位，仅次于美国。 据不完全统计，zeamap数据库的数据已被60多个国内外实验室采用，zeamap数据库的资料也逐一发送15000多份，基于该数据库发表的高水平副本已有数十份。

zeamap数据库从第一版到现在的第三版，打破了过去我国玉米育种研究的“新闻孤岛”，实现了玉米多组学数据“云”的整合、检索、解体。 zeamap数据库整合了来自同一玉米群体的基因组、转录组、表型组、代谢组、表观基因组、调控组及遗传定位结果等多组学数据，成功建立了玉米属综合数据库，并开放了外部接口。 严建兵相信，将数据库再扩展10年、20年，随着越来越多的科学家知道并使用它，更多的功能性玉米将成为餐桌上的美味。

玉米数据库在育种中多次成功

天然玉米的油脂含量只有4%。 为了得到高油玉米，美国育种专家在100年把这个指标提高到20%的20世纪80年代，中国育种专家宋同明教授用新的思路进行了遗传改良，只有8—10年得到了这个结果。 这里面的科学原理是什么，谁也不清楚，专家们的争论也很大。

年，严建兵团队利用zeamap数据库，首次在世界范围内:基因组水平上累积微效多基因是油分长时间改良的遗传学基础。 这篇刊登在《自然遗传学》杂志上的高被引论文，处理了专家们的这场纷争。

遵循这一思路，严建兵团队再次使用zeamap数据库，将甜玉米维生素e提高17%以上，最高可达到2.5倍。 这一成果先在广东进行了转型，目前高维e甜玉米品种包合广东甜玉米半壁江山，占全国甜玉米20%的市场。 这个成果获得了年度国家科学技术发明二等奖。

严建兵还参与了“生物强化”计划，为防治儿童夜盲症，选育了富含维生素a源的玉米新品种。 zeamap数据库再次开始工作，通过选择高维生素a源种类的材料，将玉米中的维生素a提高到8微克/克。