類似于給甘蔗做個“CT”，讓其起源、染色體基數(shù)、基因組倍體、關(guān)鍵性狀相關(guān)基因的演化等一一呈現(xiàn)。6月6日，記者從福建農(nóng)林大學(xué)獲悉，該校張積森教授團(tuán)隊(duì)破譯了甘蔗細(xì)莖野生種(又稱“割手密”)祖先核型天然同源四倍體基因組，首次系統(tǒng)解析了甘蔗細(xì)莖野生種種質(zhì)資源的基因組演化規(guī)律，將為甘蔗的遺傳育種奠定了重要的理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究日前發(fā)表于《自然·遺傳學(xué)》。

“食糖是食品工業(yè)的重要原料，其供給安全關(guān)系國計(jì)民生。近年來，甘蔗制糖業(yè)已成為我國老少邊地區(qū)鞏固脫貧致富成果、加快鄉(xiāng)村振興的重要渠道。”據(jù)張積森教授介紹，現(xiàn)代栽培甘蔗是100多年前高貴種與細(xì)莖野生種人工雜交后產(chǎn)生的，但由于細(xì)莖野生種遺傳背景的高度復(fù)雜，其起源和演化是研究界百余年來懸而未決的重要科學(xué)問題，極大地限制了現(xiàn)代甘蔗育種的進(jìn)程。

為了研究細(xì)莖野生種群體的遺傳多樣性，該團(tuán)隊(duì)基于高質(zhì)量的細(xì)莖野生種基因組，對分布在世界范圍內(nèi)的102份割手密材料進(jìn)行了遺傳多樣性分析。同時，他們開發(fā)了一種鑒定細(xì)莖野生種染色體基數(shù)的基因組學(xué)新方法，為甘蔗遺傳背景的鑒定提供了重要策略。

相關(guān)研究顯示，系統(tǒng)進(jìn)化樹和群體結(jié)構(gòu)分析表明，細(xì)莖野生種起源于印度北部，細(xì)莖野生種群體可以分為4個亞群，并獨(dú)立演化;細(xì)莖野生種群體在14萬~12萬年前的有效群體大小達(dá)到了最大值，而在1.4萬~0.8萬年前經(jīng)歷了群體瓶頸效應(yīng)，可能與當(dāng)時全球氣候經(jīng)歷“新仙女木”事件有關(guān)等。

中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員田志喜表示，該研究是甘蔗基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的一個里程碑式的進(jìn)展，也為多倍體植物的演化提供了先驅(qū)性的研究樣本。據(jù)了解，該成果是張積森教授團(tuán)隊(duì)在甘蔗領(lǐng)域發(fā)表的第二篇《自然·遺傳學(xué)》研究論文，這兩篇研究論文是近60年以來甘蔗研究領(lǐng)域發(fā)表的刊物級別最高的論文，奠定了福建農(nóng)林大學(xué)在甘蔗基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的國際領(lǐng)先學(xué)術(shù)地位。

關(guān)鍵詞： 野生種群 遺傳多樣性 遺傳背景 相關(guān)研究 基礎(chǔ)研究