據塔斯社報導,中國和德國的研究人員首次完全破譯了馬鈴薯基因組。 這幫助他們揭開了這種植物的進化史,並突出了與生長和抗病性相關的關鍵 DNA 區域。 有關這方面的信息由德國植物育種研究所 (IPZ) 的新聞處發布。
IPZ 教授 Korbinian Schneeberger 說:“對馬鈴薯基因組進行測序將使我們能夠啟動高性能育種計劃,這些計劃將創造出高產但能夠抵抗全球變暖的新品種,這在未來幾十年將至關重要。”
許多真菌和細菌疾病會干擾馬鈴薯的種植,以及各種害蟲,如科羅拉多馬鈴薯甲蟲和線蟲。 科學家和育種者正試圖通過創造傳統和轉基因馬鈴薯的新品種來對抗它們。
Schneeberger 教授和他的同事在一個旨在完全測序馬鈴薯基因組的大型項目中提出了解決這個問題的潛在方法。 過去,科學家們已經試圖獲得這些信息,但這受到馬鈴薯基因組極其複雜的結構的阻礙——它由四組相同的染色體組成,包含大量重複。
用於分析遺傳信息的新 DNA 測序技術和算法幫助德國和中國的遺傳學家解決了 Otava 品種的這個問題。 為了破譯基因組,科學家們收集了大量花粉粒,其遺傳物質只包含兩個,而不是四個染色體拷貝。
這種方法極大地簡化了任務,但同時它需要解碼大量的 DNA 片段,然後使用計算機算法將它們組合起來。 最終,科學家們獲得了完整馬鈴薯基因組的虛擬副本,該基因組由大約 3,1 億個遺傳“字母”——核苷酸組成,包含超過 38 個基因。
隨後對其結構的分析揭示了馬鈴薯複雜的進化歷史。 科學家們發現,由於近親繁殖,這種文化最近在基因組加倍中倖存下來。 此外,科學家們發現位於不同染色體上的相同基因的拷貝活性水平存在異常差異,這可能會影響雜交不同馬鈴薯品種的效率。
科學家們希望,這些信息將有助於培育新品種或修改基因組,從而使馬鈴薯生長得更快,更好地抵抗晚疫病和其他疾病,並且不易受各種壓力因素的影響。