新華社海口5月28日電(記者陳凱姿)中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所聯合相關科研單位,通過構建面向多倍體作物的遺傳基礎解析框架,破解了甘蔗莖稈薄壁細胞的高糖儲存密碼。5月27日,相關論文成果在國際學術期刊《自然》在線發表。
甘蔗是我國食糖的主要供給源。由于現代栽培甘蔗是典型的復雜多倍體作物,基因組龐大、倍性復雜、遺傳背景混雜,導致新品種培育長期面臨基因組解析難、優異基因定位難、育種靶點明確難等瓶頸。
科研團隊對全球19個主要產區的981份甘蔗材料進行了系統重測序,構建了迄今規模最大的甘蔗群體遺傳資源庫。研究發現,甘蔗莖稈的薄壁細胞是其“糖罐子”,它的含糖量由基因控制。
科研人員找到了能夠調控甘蔗莖稈薄壁細胞發育的關鍵基因,同時通過開發、整合和引入新技術,實現甘蔗復雜基因組的精準組裝,成功打造出高質量單倍型分型基因組“蔗王”,為培育未來“超級高糖”甘蔗品種提供了明確的分子靶點,也為全球糖料作物改良提供了新的研究線索。
據介紹,目前上述研究成果已應用于指導甘蔗育種,為增強我國甘蔗種源自主可控能力、穩定食糖供給提供了重要支撐。此外,相關技術還有望應用于小麥、棉花、馬鈴薯等多倍體作物的基因組學研究和分子育種。(完)