從福建農(nóng)林大學(xué)獲悉，國際頂級學(xué)術(shù)期刊英國《自然·遺傳學(xué)》于8日在線發(fā)表福建農(nóng)林大學(xué)明瑞光教授團隊的研究論文《甘蔗“割手密”種同源多倍體基因組》。該論文在全球首次公布甘蔗基因組，這是繼水稻基因組之后，第二個以中國人為主破譯的大宗農(nóng)作物基因組；也是全球第一個組裝到染色體水平的同源多倍體基因組。此舉標(biāo)志著全球農(nóng)作物基礎(chǔ)生物學(xué)研究取得重大突破，奠定了我國在甘蔗研究領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。
該研究由福建農(nóng)林大學(xué)聯(lián)合法國、巴西、泰國等國家的研究機構(gòu)共同完成。研究團隊攻克同源多倍體基因組拼接組裝的世界級技術(shù)難題，率先破譯甘蔗“割手密”種基因組，還解析了甘蔗“割手密”種的系列生物學(xué)問題，特別是揭示了“割手密”種的基因組演化、抗逆性、高糖以及自然群體演化的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
明瑞光教授介紹說，研究團隊?wèi)?yīng)用目前最先進的第三代測序技術(shù)加上物理圖譜，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。通過基因組內(nèi)部比較分析，證實了野生種“割手密”是同源多倍體，并且發(fā)生了兩次間隔較短的全基因組復(fù)制事件。“同源多倍體基因組拼接組裝是世界性難題，項目組發(fā)明的新算法填補了這項空白?！泵魅鸸饨淌谡f，該研究將促進甘蔗分子生物學(xué)的快速進展，對人類深化同源多倍體植物研究具有十分重要的科學(xué)意義。
據(jù)了解，甘蔗是全球第五大宗農(nóng)作物，目前有90多個國家生產(chǎn)，種植面積2600萬公頃。我國是全球第三大甘蔗生產(chǎn)國，種植面積達(dá)128萬公頃，直接年產(chǎn)值約358億元。為了加快甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展，近十年來，許多國家都在積極開展甘蔗基因組研究，但由于甘蔗是基因組最為復(fù)雜的作物之一，又受到高多倍體和同源異源雜交品種等因素限制，均未獲得突破性進展。據(jù)明瑞光教授介紹，本研究成果的推廣應(yīng)用，將使甘蔗實施分子育種策略成為可能，對全球甘蔗的遺傳改良具有里程碑貢獻，將極大促進甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
福建農(nóng)林大學(xué)是全國最早擁有甘蔗方向博碩士學(xué)位授予權(quán)和博士后科研流動站的單位，主持獲得了全國糖料界迄今為止唯一的國家科技進步獎一等獎，主持承擔(dān)了“九五”以來有關(guān)甘蔗的所有基礎(chǔ)性、公共性、戰(zhàn)略性的重大科研項目，目前是國家甘蔗工程技術(shù)研究中心的依托單位。（高建進）