在國家863計劃“甘蔗、人參功能基因組學研究與應用”(2013AA102604)的資助下,福建農(nóng)林大學經(jīng)過五年多的努力,破譯了甘蔗基因組并解析甘蔗野生種“割手密”的一系列生物學問題。研究成果以“Allele-definedgenome of the autopolyploid sugarcane Saccharum spontaneumL.”為題于2018年10月8號在國際權威學術期刊《自然·遺傳學》(Nature Genetics)上在線發(fā)表。
項目組應用第三代測序技術,結合物理圖譜,并針對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源的生物學基礎,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基礎,奠定了我國甘蔗基礎生物學研究的國際領先地位。這些研究將促進甘蔗分子生物學的快速進展,使甘蔗實施分子育種策略成為可能,從而為加快我國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。