我(wo)國(guo)(guo)以(yi)世界總種植面積50%的(de)土(tu)地生產(chan)了全(quan)(quan)球80％以(yi)上的(de)甘薯(shu)，年產(chan)量近億噸，僅次于(yu)(yu)水稻、小(xiao)麥和玉米。確保甘薯(shu)高產(chan)穩產(chan)，對(dui)于(yu)(yu)我(wo)國(guo)(guo)糧食(shi)安全(quan)(quan)具(ju)有重要保障作(zuo)用。

然(ran)而，甘(gan)薯復雜(za)的(de)遺傳背景一直以來(lai)是制約(yue)甘(gan)薯研究的(de)瓶(ping)頸，甘(gan)薯起源問題懸而未決。現在(zai)，中(zhong)德科(ke)(ke)學家繪制出甘(gan)薯基因組圖譜，揭示了這一重要作物(wu)的(de)物(wu)種起源歷史。據悉(xi)，中(zhong)科(ke)(ke)院上海(hai)辰山植(zhi)物(wu)科(ke)(ke)學研究中(zhong)心的(de)楊俊博士為該論(lun)文第一作者。

據楊俊介紹，甘薯(shu)基(ji)因(yin)組(zu)共有約4.4億(yi)個堿基(ji)對(dui)。雖然，近年來高通量測序(xu)技術日新(xin)月(yue)異，但解析多(duo)倍體(ti)(ti)基(ji)因(yin)組(zu)仍然面臨著巨(ju)大障礙(ai)。該(gai)研究不僅將絕大部分基(ji)因(yin)組(zu)序(xu)列定位到對(dui)應染(ran)(ran)色(se)(se)(se)體(ti)(ti)上，還通過(guo)全新(xin)生物(wu)信(xin)息學方(fang)法，將六(liu)倍體(ti)(ti)的(de)六(liu)組(zu)染(ran)(ran)色(se)(se)(se)體(ti)(ti)分開(kai)，從而(er)揭(jie)示：在甘薯(shu)的(de)90條(tiao)染(ran)(ran)色(se)(se)(se)體(ti)(ti)中，有30條(tiao)染(ran)(ran)色(se)(se)(se)體(ti)(ti)來源于其二(er)倍體(ti)(ti)祖(zu)先種，另外60條(tiao)染(ran)(ran)色(se)(se)(se)體(ti)(ti)來源于其四(si)(si)倍體(ti)(ti)祖(zu)先種；約50萬年前，二(er)倍體(ti)(ti)祖(zu)先種和四(si)(si)倍體(ti)(ti)祖(zu)先種之(zhi)間(jian)的(de)一次種間(jian)雜交孕育了今天這(zhe)一重(zhong)要(yao)作(zuo)物(wu)。

楊(yang)俊告(gao)訴記者，這一發(fa)現(xian)解(jie)決了甘(gan)薯起(qi)源的(de)謎題，為(wei)(wei)合理(li)利(li)(li)用(yong)甘(gan)薯近緣野(ye)生種提(ti)供(gong)了嶄新思路。“通(tong)過(guo)我們的(de)發(fa)現(xian)以(yi)及(ji)后續研(yan)究，可以(yi)界定(ding)甘(gan)薯最初的(de)祖先，從而(er)更(geng)好地利(li)(li)用(yong)甘(gan)薯近緣野(ye)生種，提(ti)升常規育種的(de)進程，為(wei)(wei)廣(guang)大消費(fei)者提(ti)供(gong)更(geng)多、更(geng)好的(de)甘(gan)薯品種。”楊(yang)俊說。

國際甘(gan)薯基(ji)因(yin)(yin)組(zu)(zu)計(ji)劃始于2014年，由中科院上海辰(chen)山(shan)植(zhi)(zhi)物(wu)科學研(yan)究中心和中國科學院上海植(zhi)(zhi)物(wu)生理生態研(yan)究所張鵬課題組(zu)(zu)共同發起，聯合泰安市農業科學院、德國馬克斯普朗克分子遺傳研(yan)究所和分子植(zhi)(zhi)物(wu)生理研(yan)究所共同完成。該研(yan)究充分發揮了多(duo)邊合作優勢，歷(li)時僅18個月，攻克了多(duo)倍體(ti)基(ji)因(yin)(yin)組(zu)(zu)組(zu)(zu)裝的世(shi)界(jie)性難題。該研(yan)究采用先進(jin)(jin)測序技術，自主開發了一(yi)套全(quan)新的多(duo)倍體(ti)單倍型(xing)化分析軟件，成功(gong)繪制出(chu)甘(gan)薯基(ji)因(yin)(yin)組(zu)(zu)的精細圖。這為其他復(fu)雜多(duo)倍體(ti)基(ji)因(yin)(yin)組(zu)(zu)測序提(ti)供了完善可靠(kao)的策略與技術，將大力推動資源植(zhi)(zhi)物(wu)功(gong)能基(ji)因(yin)(yin)組(zu)(zu)學研(yan)究的進(jin)(jin)程(cheng)。