科学家在研究甘蔗基因组方面取得了巨大成功,甘蔗在全球农业产业中扮演着重要角色,因其在生产糖、生物乙醇和其他生物产品方面的应用。 这篇文章 发表在《自然》杂志上,是对甘蔗复杂结构的重要进展。过去,由于其巨大的规模和多倍体状态,甘蔗被认为过于复杂,无法进行完整的基因分析。
研究揭示了甘蔗基因组的复杂性,其中包含大约100亿个碱基对,远远超过人类基因组的大小。这种复杂性以及染色体的多倍复制使得准确拼合基因组变得困难。然而,借助包括PacBio HiFi技术在内的最新测序方法,科学家们能够准确确定长DNA片段的序列,从而完成了对植物的完整基因描述。
这一突破将使科学家更好地了解甘蔗对疾病的抗性机制,包括对可能给作物造成严重损害的褐锈病的抵抗力。在研究过程中,确定了负责抗击这种霉菌病原体的关键基因。这一发现不仅对改良现有甘蔗品种具有重要意义,还可用于保护其他饱受这类疾病折磨的作物。
研究中使用的R570品种,作为遗传研究的模型,是家种和野生甘蔗种的杂交品种,结合了高产和抗病性。解析其基因组为育种开辟了新的可能性,可以准确追踪特定基因的来源,从而促进创造新的高效耐病品种。
这一科学成就不仅有助于改进农业实践和提高甘蔗产量,还有望推动生物能源领域的进步,通过优化利用该作物生产生物燃料和其他生物产品,包括将渣肥有效转化为有价值的能源源。