現(xiàn)代雜交甘蔗是地球上收獲最多的作物之一，用于生產(chǎn)糖、糖蜜、生物乙醇和生物基材料等產(chǎn)品。它還擁有最復雜的基因藍圖之一。
到目前為止，甘蔗復雜的遺傳學使其成為最后一個沒有完整且高度準確的基因組的主要作物?？茖W家們開發(fā)并結合了多種技術，成功地繪制出了甘蔗的遺傳密碼。借助該地圖，他們能夠驗證對具有影響力的褐銹病具有抵抗力的具體位置，這種病如果不加以控制，可能會摧毀糖料作物。研究人員還可以利用基因序列來更好地了解與糖生產(chǎn)有關的許多基因。
該研究是美國能源部聯(lián)合基因組研究所 (JGI) 社區(qū)科學計劃的一部分，該研究所是勞倫斯伯克利國家實驗室 (伯克利實驗室) 的能源部科學用戶設施辦公室辦公室。該研究今天發(fā)表在《自然》雜志上，基因組可通過 JGI 的植物門戶網(wǎng)站Phytozome獲取。
“這是我們迄今為止完成的最復雜的基因組序列，”JGI 植物項目負責人兼 HudsonAlpha 生物技術研究所的研究員杰里米·施穆茨 (Jeremy Schmutz) 說。 “它顯示了我們已經(jīng)走了多遠。這是 10 年前人們認為不可能的事情。現(xiàn)在我們能夠實現(xiàn)我們認為在植物基因組學中不可能實現(xiàn)的目標。”
甘蔗的基因組非常復雜，不僅因為它很大，而且因為它比典型植物含有更多的染色體拷貝，這一特征稱為多倍體。甘蔗有大約 100 億個堿基對，是 DNA 的組成部分;相比之下，人類基因組大約有30億。
甘蔗 DNA 的許多片段在不同染色體內(nèi)和不同染色體之間都是相同的。這使得在重建完整的基因藍圖時正確地重新組裝 DNA 的所有小片段成為一項挑戰(zhàn)。研究人員通過結合多種基因測序技術解決了這個難題，其中包括一種新開發(fā)的 PacBio HiFi 測序方法，該方法可以準確確定較長 DNA 片段的序列。
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