在國(guó)家863計(jì)劃“甘蔗、人參功能基因組學(xué)研究與應(yīng)用”(2013AA102604)的資助下,福建農(nóng)林大學(xué)經(jīng)過(guò)五年多的努力,破譯了甘蔗基因組并解析甘蔗野生種“割手密”的一系列生物學(xué)問(wèn)題。研究成果以“Allele-definedgenome of the autopolyploid sugarcane Saccharum spontaneumL.”為題于2018年10月8號(hào)在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·遺傳學(xué)》(Nature Genetics)上在線發(fā)表。
項(xiàng)目組應(yīng)用第三代測(cè)序技術(shù),結(jié)合物理圖譜,并針對(duì)同源多倍體基因組拼接組裝這一世界性難題開發(fā)了新算法,成功地將甘蔗野生種“割手密”四倍體基因組組裝到了32條染色體上。甘蔗野生種“割手密”是現(xiàn)在甘蔗栽培品種的重要親本,為現(xiàn)代栽培雜交種提供了逆境抗性基因資源,其基因組約占甘蔗雜交種基因組的15%。通過(guò)分析,科研人員解析了野生種“割手密”作為甘蔗雜交育種抗性基因來(lái)源的生物學(xué)基礎(chǔ),鑒定了其碳四光合作用的具體類型,闡明了甘蔗高糖含量的基因組學(xué)基礎(chǔ),奠定了我國(guó)甘蔗基礎(chǔ)生物學(xué)研究的國(guó)際領(lǐng)先地位。這些研究將促進(jìn)甘蔗分子生物學(xué)的快速進(jìn)展,使甘蔗實(shí)施分子育種策略成為可能,從而為加快我國(guó)甘蔗品種改良和甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要的科技支撐。