序说完整（第4期） | 陈为凯研究员详解T2T基因组解析园艺作物着丝粒演化研究思路

从繁花硕果的园艺种质驯化，到作物抗逆、优异性状的精准选育，园艺作物的物种演化与品种改良，始终藏着一套染色体层面的隐秘调控逻辑。着丝粒是染色体上确保细胞分裂中姐妹染色单体正确分离的核心功能元件。然而，着丝粒区域高度重复的DNA序列使其长期成为基因组组装的“最后堡垒”，传统测序技术难以跨越这些重复区域，着丝粒因此被称为基因组中的“暗物质”。

随着T2T端粒到端粒完整基因组组装技术的成熟落地，基因组无缺口精准解析成为现实，彻底打破了传统技术的局限。如今，科研领域得以完整破译园艺作物着丝粒的完整序列、精细结构与变异特征，清晰捕捉转座元件增殖、染色体倒位、片段插入缺失等结构变异驱动着丝粒演化的核心机制，解锁葫芦科、茄科、核果类等不同园艺作物的着丝粒演化范式，厘清多倍体化、人工驯化过程中着丝粒的动态演变规律。

本期特邀北京大学现代农业研究院陈为凯老师带来《T2T基因组解析园艺作物着丝粒演化》主题分享，2026年7月29日15:00,欢迎各位老师锁定华命生物直播间，深入了解如何打通结构变异—演化机制—农艺性状的研究通路，突破基因组研究难点，解锁园艺作物进化密码。

01本期讲座详细介绍

陈为凯

北京大学现代农业研究院

副研究员

【讲座主题】T2T基因组解析园艺作物着丝粒演化

【内容摘要】着丝粒是真核生物染色体上的重要功能位点，在细胞分裂过程中参与动粒的组装，确保染色体的准确分离。着丝粒的显著特征是其核小体含有着丝粒特异H3组蛋白变体CENH3，参与着丝粒复合蛋白的募集和稳定。尽管着丝粒功能高度保守，但是构成着丝粒的DNA序列却进化迅速，即使在近缘物种中也表现出惊人的多样性。这一现象被称为“着丝粒悖论”，是演化生物学领域长期悬而未决的核心谜题。由于着丝粒区域充斥着高度重复的序列，长期以来受技术限制难以完整组装，给其结构和功能解析带来了极大挑战，成为了解开其演化谜题的主要瓶颈。

近年来，随着单分子测序技术的发展，解决了着丝粒的组装难题，越来越多的动植物实现了端粒到端粒无缺口基因组组装，为揭示着丝粒结构与演化之谜开启了序幕。本研究团队以茄科和十字花科等园艺作物为研究对象，从“完整基因组解析着丝粒复杂结构”到“泛基因组揭示着丝粒动态演化”等两个方面开展了系统性研究。通过破译辣椒、烟草、番茄和白菜等物种的T2T基因组，绘制了高分辨率的着丝粒遗传与表观遗传图谱。进一步，从群体及物种演化的背景下解析着丝粒的遗传多样性及其演化规律，阐明了多个物种的着丝粒演化模型，为理解“着丝粒悖论”提供了关键证据，也为推进染色体工程育种奠定了理论基础。

【专家简介】陈为凯，北京大学现代农业研究院副研究员，长期从事园艺作物的基因组学研究，同时开展着丝粒遗传多样性及动态演化研究。研究对象主要围绕十字花科和茄科等主要园艺作物。先后主持国自然青年科学基金、山东省自然青年科学基金和潍坊市鸢都学者项目。研究成果以第一作者（含共同）身份在Nature Genetics、Nature Plants、Nature Communications和Genome Biology等期刊发表论文10余篇。

02讲座信息及预约

【直播时间】2026年7月29日（星期三）15：00

【预约方式】华命生物视频号

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“序说完整”论坛介绍

序说完整基因组学前言论坛由深耕基因组学技术的华命生物，联合全球三代测序领军企业PacBio共同主办。依托双方前沿技术优势与行业资源，平台以学术共享、技术赋能、产学研联动为核心宗旨，聚焦基因组学前沿进展与科研痛点。

讲堂内容涵盖T2T基因组和泛基因组等核心领域，搭配表观遗传学和单细胞等多组学前沿技术，专注攻克动植物基因组完整组装、泛基因组深度解析、科学研究成果挖掘与阐释等关键问题。

本论坛每月开展1-2期，特邀多位国际知名权威专家学者担当主讲，相关团队成果多次发表于Science、Nature、Nature Genetics、Nature Communications等国际顶级学术期刊，进行行业发展讲座和科研方向指导，并设置专家分享、互动答疑环节，面向高校科研人员及行业从业者免费开放，致力搭建基因组学领域高效的学习交流与合作对接平台。