这组基因密码,有点“甜” |
来源:科普中国 发布时间:2025-01-15 浏览:300次 |
中国三勺糖,两勺自广西。广西是中国蔗糖主产区,产糖约占全国三分之二,甘蔗作为全球重要的经济作物之一,广泛应用于糖、酒精和生物能源的生产。1月4日广西大学宣布该校亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室张积森教授科研团队成功破解了现代栽培甘蔗品种——新台糖22号(XTT22)的基因组密码,获得了迄今为止组装质量最高、最完整的现代栽培甘蔗基因组,实现了多倍体遗传位点定位的重要突破。 事实上,甘蔗是基因组最为复杂的大宗作物之一,对新台糖22号(XTT22)基因组进行解析,也并非易事。百年来的育种历史中,两个原始种亚基因组形成极高倍性和随机的染色体重组,给现代栽培甘蔗基因组的解析带来了极大的挑战。一方面是该基因组由高贵种和割手密种这两个“祖先”物种的种间杂交与多代回交而来,经过了至少8代的杂交;另一方面,基因组遗传背景高度复杂,工作量和工作难度指数级增加。 据了解,张积森教授团队开展的研究,基于我国现代栽培甘蔗品种——新台糖22号(XTT22)开展。这一品种的种植面积曾连续15年占据全国甘蔗种植总面积的85%以上,90%以上的第四代、第五代甘蔗品种都是其“后代”。此次研究剖析了新台糖22号(XTT22)的复杂基因组结构,揭示了异源多倍化后两个亚基因组的表达水平变化规律,并深入探讨了与甘蔗重要性状紧密相关的基因遗传机制。不仅如此,研究团队还挖掘出一个宝贝——与叶片大小相关的关键基因“NAL1”,这一基因能直接影响植株冠层面积,进而间接影响产量。
图为发表在《自然·遗传学》上的现代甘蔗栽培种基因组框架图谱。(广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室供图) 近年来广西大学在甘蔗生物育种研究领域取得了诸多成果,建成了世界上科研机构中规模最大的甘蔗育种基地约7000亩,构建了最长的甘蔗全产业链,保存了中国最丰富的甘蔗种质资源。如今破解了“甜蜜”的基因密码,为科学家们提供了基因组“地图”,推动中国甘蔗生物育种研究快速发展,奠定了中国在甘蔗前沿基础研究领域的国际领先地位。 审核:新华网科普事业部
|