广西大学破解甘蔗“明星品种”基因组密码

广西大学破解甘蔗“明星品种”基因组密码

进一步奠定我国在甘蔗前沿基础研究领域的国际领先地位

1月4日，广西大学传来振奋人心的消息:该校亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室张积森教授团队绘制出全球质量最高的现代栽培种甘蔗高度复杂基因组，为今后甘蔗功能基因的挖掘提供了重要基础性支撑。

这项重大研究成果，已于1月3日发表在国际权威学术期刊《自然遗传学》上，题为《现代栽培甘蔗的高倍体复杂基因组与近期异源多倍演化》。张积森教授团队开展的研究，基于我国现代栽培甘蔗“明星品种”——新台糖22号开展。这一品种的种植面积曾连续15年占到全国甘蔗种植总面积的85%以上，90%以上的第四代、第五代甘蔗品种都是其“后代”。

对新台糖22号基因组进行解析，绝非易事。

据团队成员介绍，一方面是该基因组由高贵种和割手密种这两个“祖先”物种的种间杂交与多代回交而来，还经过了不少于8代的杂交；另一方面，基因组遗传背景高度复杂，工作量和工作难度指数级增加。

“传统杂交育种就像‘大海捞针’一样，如今通过破解基因组密码，未来可以‘定向撒网’，让优势基因聚合。”张积森告诉记者，在研究过程中，团队也有不少有趣发现。

例如，高贵种和割手密种这两个“祖先”物种，对新台糖22号基因组的贡献不一样，占据大部分的高贵种在亚基因组的表达上优势明显。这一发现，为甘蔗基因组功能解析打开了新大门。

该研究成果实现了以广西本地单位为第一完成单位在《自然遗传学》期刊发文的重大突破，这也是该团队继2018年、2022年、2023年对甘蔗基因组解析后取得的又一次新突破。

研究成果发布后，获多名院士专家点赞。

中国科学院院士刘耀光评价:“其进一步奠定了我国在甘蔗前沿基础研究领域的国际领先地位。”中国科学院院士韩斌点评，新台糖22号基因组的解析对中国甘蔗育种有着深远的影响，多倍体遗传位点定位的成功实践是该领域的重要突破。中国工程院院士张献龙也对该成果给予高度评价，认为“它引领了现代栽培种甘蔗育种研究进入基因组学时代。”