2019年7月15日,《自然》子刊《自然?植物》在線發(fā)表了中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所研究員金志強(qiáng)牽頭完成的題為Musa balbisiana genome reveals subgenome evolution and functional divergence的研究論文。該研究繪制了雙單倍體香蕉野生種Pisang Klutuk Wulung(BB基因組)的精細(xì)基因組圖譜,對9份香蕉種質(zhì)材料進(jìn)行了重測序,并對44份香蕉樣品進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測序,獲得了香蕉B基因組的高質(zhì)量基因組,研究結(jié)果為香蕉基因組進(jìn)化及功能分化提供了新的見解,為香蕉遺傳改良奠定了重要基礎(chǔ)。
香蕉是芭蕉科芭蕉屬重要的草本單子葉植物,是世界第四大糧食作物,也是全球鮮果交易量最大的水果。芭蕉屬真蕉組M.acuminate(A-基因組)和M.balbisiana(B-基因組)的種內(nèi)或種間雜交,形成了現(xiàn)代豐富多樣的可食香蕉類型。
重測序分析表明,多倍體香蕉A、B亞基因組之間頻繁發(fā)生了同源交換與重組。整合基因組、重測序、轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)揭示了三倍體粉蕉(Musa ABB group,cv Pisang Awak)基因偏向于B亞基因組表達(dá),其中乙烯生物合成和淀粉代謝途徑基因顯著擴(kuò)增,并且偏向于B亞基因組表達(dá),從而增強(qiáng)了乙烯生物合成和淀粉代謝水平,極大地加快了粉蕉的采后成熟過程。
該研究成果是中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院重視基礎(chǔ)研究、大力實(shí)施以基礎(chǔ)和前沿研究推進(jìn)“十百千”科技工程、促進(jìn)原始創(chuàng)新成果產(chǎn)出的體現(xiàn)。中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所副研究員胡偉稱,該項(xiàng)研究由熱科院生物所牽頭,國內(nèi)外十幾個科研團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成,項(xiàng)目于2014年啟動,團(tuán)隊(duì)在有限的時間內(nèi)完成了大量的實(shí)驗(yàn)、測試和數(shù)據(jù)分析工作。