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科學(xué)家已經(jīng)揭開地位卑微的土豆的遺傳密碼，他們認(rèn)為這一步或許有助于對抗發(fā)展中國家的饑荒。
土豆是世界最重要的主食之一，它是僅次于小麥和稻米的第三大最重要的食用作物。了解土豆的基因組奧秘，將會促進(jìn)科學(xué)家更快地培育出能提高產(chǎn)量、營養(yǎng)價值和更好地抵抗病蟲害的土豆新品種。專家希望通過提高土豆產(chǎn)量，可以滿足到2050年將會達(dá)到90億的全球人口的糧食需求。近125個國家種植土豆，每年全球有超過10億人食用這種食品。
2007年，全球收獲的土豆量超過3億噸。到2020年，預(yù)計將有超過20億人把土豆作為主食、動物飼料或者依靠它獲得收入。然而，土豆現(xiàn)在很容易受到晚疫病等疾病影響，據(jù)估計，這種疾病導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)作物每年損失30億英鎊(47.73億美元)。英國科學(xué)家在國際馬鈴薯基因組測序協(xié)會起著至關(guān)重要的作用，他們的研究成果發(fā)表在11日的《自然》雜志上。
蘇格蘭詹姆斯-赫頓學(xué)院的格倫·布萊恩博士說：“這次基因組測序是了解土豆的生物學(xué)的關(guān)鍵一步。通過利用基因組數(shù)據(jù)確定代表重要特征的基因及其遺傳標(biāo)記，能夠加速培育土豆新品種的進(jìn)程。利用遺傳基礎(chǔ)的選擇方法非常有發(fā)展前途，英國和別的國家已經(jīng)準(zhǔn)備好了立即利用基因組序列的技術(shù)。另外，通過了解土豆的遺傳藍(lán)圖，我們可以把一些有利特征引入到現(xiàn)有品種中來，例如提高抗病蟲害的能力和改良塊莖的質(zhì)量。”
布萊恩的同事大衛(wèi)·馬丁博士領(lǐng)導(dǎo)了鄧迪大學(xué)的一個科研組，他說：“把確切的基因組的DNA序列拼接在一起，是一項要求苛刻的艱巨任務(wù)，它需要我們國際合作者的各種專項技術(shù)。我們第一次揭開了土豆基因組的秘密，現(xiàn)在我們開始向更大挑戰(zhàn)沖刺，希望在未來幾個月和幾年間對它們進(jìn)行分析。”
土豆屬于茄科(Solanaceae)植物家族。野生土豆遍布美洲，很多可以直接培育成普通土豆，把抗病蟲害或耐霜凍和干旱的有益特征遺傳給后代。研究商業(yè)土豆的基因組非常復(fù)雜，因為這種植物有4個版本的遺傳密碼，而且它們彼此都稍微有些不同。人類有兩個版本的遺傳密碼，它們起源于雙親。而土豆從母親那里獲得兩個版本的基因組序列，從父親那里獲得兩個版本的基因組序列。每個版本含有12個染色體，這是包含基因的DNA“包裹”。為此，科學(xué)家通過克隆土豆，讓分析變得更簡單。
這些基因組序列是通過“純合子”克隆獲得的，所有不同版本的DNA都相同。把其結(jié)果與另一個遺傳變種“雜合”結(jié)果進(jìn)行對比，以突出它們之間的不同之處。資助該項目的英國馬鈴薯委員會的會長艾倫·史蒂文森說：“這項研究對英國土豆產(chǎn)業(yè)意義重大。這讓我們更好地了解了土豆是如何形成對抗病蟲害的能力的，以及在缺少水分等重要因素時，它會有什么反應(yīng)。該產(chǎn)業(yè)必須清楚我們要從哪里開始著手，利用這些知識繼續(xù)培育可以滿足消費者要求的土豆新品種。” |
