据塔斯社报道,中国和德国的研究人员首次完全破译了马铃薯基因组。 这有助于他们解开这种植物的进化历史,并突出与生长和抗病性相关的关键 DNA 区域。 有关这方面的信息由德国植物育种研究所 (IPZ) 的新闻处发布。
IPZ 教授 Korbinian Schneeberger 说:“对马铃薯基因组进行测序将使我们能够启动高性能育种计划,这些计划将创造出高产但能够抵抗全球变暖的新品种,这在未来几十年将至关重要。”
许多真菌和细菌疾病会干扰马铃薯的种植,以及各种害虫,如科罗拉多马铃薯甲虫和线虫。 科学家和育种者正试图通过创造传统和转基因马铃薯的新品种来对抗它们。
Schneeberger 教授和他的同事在一个旨在完全测序马铃薯基因组的大型项目中提出了解决这个问题的潜在方法。 过去,科学家们已经试图获得这些信息,但这受到马铃薯基因组极其复杂的结构的阻碍——它由四组相同的染色体组成,包含大量重复。
用于分析遗传信息的新 DNA 测序技术和算法帮助德国和中国的遗传学家解决了 Otava 品种的这个问题。 为了破译基因组,科学家们收集了大量花粉粒,其遗传物质只包含两个,而不是四个染色体拷贝。
这种方法极大地简化了任务,但同时它需要解码大量的 DNA 片段,然后使用计算机算法将它们组合起来。 最终,科学家们获得了完整马铃薯基因组的虚拟副本,该基因组由大约 3,1 亿个遗传“字母”——核苷酸组成,包含超过 38 个基因。
随后对其结构的分析揭示了马铃薯复杂的进化历史。 科学家们发现,由于近亲繁殖,这种文化最近在基因组加倍中幸存下来。 此外,科学家们发现位于不同染色体上的相同基因的拷贝活性水平存在异常差异,这可能会影响杂交不同马铃薯品种的效率。
科学家们希望,这些信息将有助于培育新品种或修改基因组,从而使马铃薯生长得更快,更好地抵抗晚疫病和其他疾病,并且不易受各种压力因素的影响。