高質(zhì)量向日葵基因組“來了”

英國《自然》雜志21日發(fā)表論文稱，法國卡斯塔內(nèi)托洛桑國家農(nóng)業(yè)研究院科研人員測序獲得了高質(zhì)量的向日葵參考基因組，這在此前是非常難以完成的。這一資源將為未來的研究提供幫助，有助于人們在考慮到農(nóng)業(yè)限制因素和人類營養(yǎng)需求的前提下，利用遺傳多樣性改善向日葵的抗逆性和產(chǎn)油量。

向日葵是一種全球性的油料作物。由于能在包括干旱在內(nèi)的各種環(huán)境條件下保持穩(wěn)定的產(chǎn)量，這一物種可以說顯示出了適應(yīng)氣候變化的希望。然而直到此前，研究者都難以完成向日葵基因組的組裝，因為它主要是由高度相似的相關(guān)序列組成的。加拿大、美國、法國政府部門及機構(gòu)都曾經(jīng)資助各自的研究團隊對向日葵基因組進行測定和分析。

此次，法國卡斯塔內(nèi)托洛桑國家農(nóng)業(yè)研究院科學家尼古拉斯·朗拉德及其同事，測序了向日葵的基因組，并進行了比較和全基因組分析，為這一類開花植物——菊類植物的演化史帶來了新啟示。同時，向日葵基因組將可以成為菊科植物的模式基因組。菊科是目前世界上最大的植物科，共有24000種植物，其中包括多種作物、藥用植物、園藝作物和有害雜草等，向日葵基因組序列能夠為了解整個“家族”提供一個非常有用的模版。

本次研究中，團隊成員還找到了新的候選基因，重構(gòu)了花期和油脂代謝這兩大育種性狀的遺傳網(wǎng)絡(luò)，并發(fā)現(xiàn)花期的遺傳網(wǎng)絡(luò)是由最近的全基因組倍增塑造的。

這項研究意味著，在數(shù)千萬年中，古老的橫向同源基因（基因組中由于倍增產(chǎn)生的同源基因）都能在同一調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中保留下來。論文作者最后總結(jié)稱，他們的研究強化了向日葵作為生物、演化和氣候變化適應(yīng)研究模型的地位，且有助于加快向日葵育種。

總編輯圈點

無論是植物、動物還是微生物，物種的延續(xù)是生命誕生之初便已寫下的重要“指令”。而想要知道生命是如何執(zhí)行這一指令的，首先要把生命硬盤里的絕密文檔（基因組）搞清楚。從這個意義上講，人類扮演的是“生命黑客”的角色。我們不但要搞清楚自己的基因組，還要搞清楚其他物種的基因組，以期為人類福祉添磚加瓦。科學家大費周折后最終搞定的向日葵基因組測序正是如此。（記者張夢然）

(責編：賀迎春、熊旭)