研究人员破解了甘蔗复杂的遗传密码

现代杂交甘蔗是地球上收获最多的作物之一，用于生产糖、糖蜜、生物乙醇和生物基材料等产品。它还拥有最复杂的基因蓝图之一。

到目前为止，甘蔗复杂的遗传学使其成为最后一个没有完整且高度准确的基因组的主要作物。科学家们开发并结合了多种技术，成功地绘制出了甘蔗的遗传密码。借助该地图，他们能够验证对具有影响力的褐锈病具有抵抗力的具体位置，这种病如果不加以控制，可能会摧毁糖料作物。研究人员还可以利用基因序列来更好地了解与糖生产有关的许多基因。

该研究是美国能源部联合基因组研究所 (JGI) 社区科学计划的一部分，该研究所是劳伦斯伯克利国家实验室 (伯克利实验室) 的能源部科学用户设施办公室办公室。该研究今天发表在《自然》杂志上，基因组可通过 JGI 的植物门户网站Phytozome获取。

“这是我们迄今为止完成的最复杂的基因组序列，”JGI 植物项目负责人兼 HudsonAlpha 生物技术研究所的研究员杰里米·施穆茨 (Jeremy Schmutz) 说。 “它显示了我们已经走了多远。这是 10 年前人们认为不可能的事情。现在我们能够实现我们认为在植物基因组学中不可能实现的目标。”

甘蔗的基因组非常复杂，不仅因为它很大，而且因为它比典型植物含有更多的染色体拷贝，这一特征称为多倍体。甘蔗有大约 100 亿个碱基对，是 DNA 的组成部分;相比之下，人类基因组大约有30亿。

甘蔗 DNA 的许多片段在不同染色体内和不同染色体之间都是相同的。这使得在重建完整的基因蓝图时正确地重新组装 DNA 的所有小片段成为一项挑战。研究人员通过结合多种基因测序技术解决了这个难题，其中包括一种新开发的 PacBio HiFi 测序方法，该方法可以准确确定较长 DNA 片段的序列。

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