近日，廣西大學傳來消息：該校亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室張積森教授團隊繪制出現代栽培種甘蔗高度復雜基因組，為今后甘蔗功能基因的挖掘提供了重要基礎性支撐。

 

　　這項重大研究成果，發表在國際權威學術期刊《自然遺傳學》上。張積森教授團隊的研究，基于我國現代栽培甘蔗“明星品種”——“新臺糖22號”開展。這一品種的種植面積曾連續15年占到全國甘蔗種植總面積的85%以上，90%以上的第四代、第五代甘蔗品種都是其“后代”。

 

　　對“新臺糖22號”基因組進行解析，絕非易事。據團隊成員介紹，一方面是該基因組由高貴種和割手密種這兩個“祖先”物種的種間雜交與多代回交而來，還經過了不少于8代的雜交；另一方面，基因組遺傳背景高度復雜，工作量和工作難度指數級增加。

 

　　“傳統雜交育種就像‘大海撈針’一樣，如今通過破解基因組密碼，未來可以‘定向撒網’，讓優勢基因聚合。”張積森說，在研究過程中，團隊也有不少有趣發現。

 

　　例如，高貴種和割手密種這兩個“祖先”物種，對“新臺糖22號”基因組的貢獻不一樣，占據大部分的高貴種在亞基因組的表達上優勢明顯。這一發現，為甘蔗基因組功能解析打開了新大門。

 

　　不僅如此，團隊還挖掘出一個寶貝，與葉片大小相關的關鍵基因“NAL1”。這一基因能直接影響植株冠層面積，進而間接影響產量。在糖分性狀的研究中，團隊也發現了與糖分密切相關的關鍵位點，并確認“這些位點可能來源于割手密種”，為甘蔗的表型改良和優化育種提供了新思路。

 

　　該研究成果實現了以廣西本地單位為第一完成單位在《自然遺傳學》期刊發文的重大突破，這也是該團隊繼2018年、2022年、2023年對甘蔗基因組解析后取得的又一次新突破。

 

　　研究成果發布后，獲多名院士專家點贊。中國科學院院士劉耀光評價：“其進一步奠定了我國在甘蔗前沿基礎研究領域的國際領先地位。”中國科學院院士韓斌點評，新臺糖22號基因組的解析對中國甘蔗育種有著深遠的影響，多倍體遺傳位點定位的成功實踐是該領域的重要突破。中國工程院院士張獻龍也對該成果給予高度評價，認為“它引領了現代栽培種甘蔗育種研究進入基因組學時代”。