学生如何帮助解锁梨产业的新工具

梨是西北部太平洋地区的一项大产业。但您是否知道传统的梨育种几个世纪以来基本没有变化?这个缓慢的过程是困难且成本高昂的，需要长期投入劳动力、材料和土地空间资源。然而，传统的梨育种可能会从基因组学中得到一些帮助，这要归功于学生、科学家和梨产业之间通过一项名为“美国校园树基因组”(ACTG) 的倡议所促进的独特合作。

ACTG 的诞生源于两位教授的愿望，即纪念奥本大学标志性的图默橡树，这些树在 2010 年奥本大学橄榄球赛季期间中。他们的计划是：对橡树的 DNA 进行测序并创建第一个活橡树参考基因组。为了增加收益，他们决定开设一个为期一个学期的课程，以便奥本大学的学生能够参与对奥本橡树进行测序。

ACTG 联合创始人 Alex Harkess 博士表示：“ACTG 利用标志性且具有经济价值的树木来弥合学生与尖端基因组学之间的差距。” “学生们合作组装、分析树木基因组，并在著名期刊上发表，获得了宝贵的经验。”

尽管大多数学生从未写过手稿、执行过命令行生物信息学或从事过植物基因组学分子工作，但第一学期还是取得了成功。它引发了现在全国性的 ACTG 倡议，该倡议由HudsonAlpha 生物技术研究所研究员 Alex Harkess 博士和奥本大学 John D. Freeman 植物标本馆馆长 Les Goertzen 博士于 2021 年正式创立。其他机构可以利用自己的校园树木作为科学和教育事业的跳板来复制这种经验。

ACTG 正在共产党传统的学术模式，为学生提供进入基因组研究世界的独特切入点。该计划超越了教科书学习，让参与者沉浸在组装、分析树木基因组并在受人尊敬的科学期刊上发表的实际过程中。本课程的学生可以通过 HudsonAlpha 的专家获得尖端的基因组测序技术和生物信息学技能。通过从事真正的研究项目并取得切实的成果，学生可以获得信心和经验，塑造他们在不断发展的基因组学领域走向成功职业的轨迹。

“这门课程对学生和学员来说是一个很好的机会，不仅可以与全新的想法互动，而且无论他们的技能水平如何，都可以精通它。我以前没有生物信息学方面的经验，但我却掌握了一套全新的、极具市场价值的技能，”参加了梨基因组课程的奥本大学 23 届毕业生 Harrison Estes 说道。他目前是威斯康星大学的研究生，并认为 ACTG 课程帮助他实现了这一目标。

对学生参与的重视超出了技术培训的范围。ACTG 积极解决 STEM 进入和坚持的障碍，为无法获得先进技术的个人提供宝贵的机会。ACTG 团队寻求小型大学和学院、社区和大专院校以及缺乏成熟遗传学和生物信息学培训渠道的 HBCU 的参与。

ACTG 的变革力量不仅仅在于为学生提供宝贵的技能和经验。通过深入研究现实世界的研究项目，ACTG 参与者将他们的知识转化为有形的应用，直接使科学界和重要的经济行业受益。

就梨产业而言，ACTG 计划的一群奥本大学学生与华盛顿州立大学和美国农业部农业研究局的梨专家合作，创建了高质量的梨基因组。ACTG 学生的细致工作实现了完全定相的染色体规模组装，比之前的工作取得了重大进步。

d'anjou 基因组组装最近作为专题文章发表在《G3：基因、基因组、遗传学》上，揭示了数千个基因组变异，这些变异对梨育种工作非常重要。这种高质量的资源为梨育种者打开了信息宝库。新的基因组组装也是研究梨进化、驯化和分子育种的重要工具。

“ACTG：美国校园树基因组计划不仅为有价值的梨品种建立了高质量的基因组资源，最终使种植者和消费者受益，而且还为近 20 名学生和科学家提供了有关苹果和梨行业需求的教育，”华盛顿树果研究委员会执行主任 Ines Hanrahan 博士说道。