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高质量向日葵基因组“来了”

来源:原创 编辑:admin 时间:2017-05-23 09:59
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英国《自然》杂志21日发表论文称,法国卡斯塔内托洛桑国家农业研究院科研人员测序获得了高质量的向日葵参考基因组,这在此前是非常难以完成的。这一资源将为未来的研究提供帮助,有助于人们在考虑到农业限制因素和人类营养需求的前提下,利用遗传多样性改善向日葵的抗逆性和产油量。

向日葵是一种全球性的油料作物。由于能在包括干旱在内的各种环境条件下保持稳定的产量,这一物种可以说显示出了适应气候变化的希望。然而直到此前,研究者都难以完成向日葵基因组的组装,因为它主要是由高度相似的相关序列组成的。加拿大、美国、法国政府部门及机构都曾经资助各自的研究团队对向日葵基因组进行测定和分析。

此次,法国卡斯塔内托洛桑国家农业研究院科学家尼古拉斯·朗拉德及其同事,测序了向日葵的基因组,并进行了比较和全基因组分析,为这一类开花植物——菊类植物的演化史带来了新启示。同时,向日葵基因组将可以成为菊科植物的模式基因组。菊科是目前世界上最大的植物科,共有24000种植物,其中包括多种作物、药用植物、园艺作物和有害杂草等,向日葵基因组序列能够为了解整个“家族”提供一个非常有用的模版。

本次研究中,团队成员还找到了新的候选基因,重构了花期和油脂代谢这两大育种性状的遗传网络,并发现花期的遗传网络是由最近的全基因组倍增塑造的。

这项研究意味着,在数千万年中,古老的橫向同源基因(基因组中由于倍增产生的同源基因)都能在同一调控网络中保留下来。论文作者最后总结称,他们的研究强化了向日葵作为生物、演化和气候变化适应研究模型的地位,且有助于加快向日葵育种。

总编辑圈点

无论是植物、动物还是微生物,物种的延续是生命诞生之初便已写下的重要“指令”。而想要知道生命是如何执行这一指令的,首先要把生命硬盘里的绝密文档(基因组)搞清楚。从这个意义上讲,人类扮演的是“生命黑客”的角色。我们不但要搞清楚自己的基因组,还要搞清楚其他物种的基因组,以期为人类福祉添砖加瓦。科学家大费周折后最终搞定的向日葵基因组测序正是如此。





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