遺傳研究人員對(duì)巨桉的基因組進(jìn)行序列分析
一個(gè)龐大的國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)巨桉(被稱(chēng)為淹水口香糖或玫瑰口香糖)的6.4億堿基對(duì)基因組進(jìn)行了測(cè)序和分析。
樹(shù)木在全球碳循環(huán)中發(fā)揮著重要作用??偟膩?lái)說(shuō),它們代表了碳的主要陸地儲(chǔ)存庫(kù),同時(shí)發(fā)揮活躍的二氧化碳捕獲和處理以及被動(dòng)儲(chǔ)存作用。
考慮到這些優(yōu)點(diǎn),桉樹(shù)可以從熱帶和溫帶地區(qū)采集,有700多種富含遺傳變異的物種。
桉樹(shù)中大約80%的木質(zhì)生物質(zhì)是由纖維素和半纖維素制成的,這兩種糖都是長(zhǎng)鏈糖,其余的生物質(zhì)主要由木質(zhì)素組成,木質(zhì)素是堅(jiān)韌的“膠水”,將它們?nèi)抗潭ㄔ谝黄稹?/p>
“桉樹(shù)現(xiàn)在是世界上許多地方用于造紙和生物能源等應(yīng)用的硬木種植園,”墨爾本大學(xué)的Antanas Spokevicius博士說(shuō),該論文的共同作者發(fā)表在“自然”雜志上。
“這一資源將為育種和生物技術(shù)樹(shù)木改良計(jì)劃提供巨大的推動(dòng)力,并使我們與許多其他重要作物物種一樣,其改良計(jì)劃從序列測(cè)定的基因組中獲益匪淺。”
“對(duì)桉樹(shù)基因組進(jìn)行測(cè)序的努力始于十多年前。已經(jīng)有一些國(guó)際研討會(huì),會(huì)議和其他交流活動(dòng)將國(guó)際桉樹(shù)研究界聚集在一起,討論并現(xiàn)在創(chuàng)造資源,以釋放桉樹(shù)作為真正的全球燃料和纖維來(lái)源的潛力,“Spokevicius博士說(shuō)。
“遺傳密碼將幫助我們了解澳大利亞生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)物種以及它如何影響其他物種,從真菌到考拉,”共同作者,澳大利亞國(guó)立大學(xué)的Carsten Kulheim博士說(shuō)。
“這將為科學(xué)家們提供工具,讓他們了解考拉將采食哪種植物而不是以此為食,這有助于采取措施保護(hù)考拉棲息地。”
所述的序列巨桉基因組由DNA 640萬(wàn)個(gè)堿基對(duì),包含超過(guò)36000個(gè)基因-幾乎兩倍于人類(lèi)基因組的基因數(shù)。
科學(xué)家們確定了編碼18個(gè)最終酶促步驟的基因,用于生產(chǎn)纖維素和半纖維素木聚糖,這兩種細(xì)胞壁碳水化合物均可用于生物燃料生產(chǎn)。
他們的結(jié)果揭示了一個(gè)古老的全基因組重復(fù)事件,估計(jì)大約在1.1億年前發(fā)生過(guò),以及在串聯(lián)重復(fù)陣列中異常高比例的基因。
研究人員的另一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是,在迄今為止的測(cè)序植物中,桉樹(shù)顯示出特殊代謝物如萜烯的基因多樣性。
他們確定了113個(gè)負(fù)責(zé)合成萜烯的基因。這些碳?xì)浠衔锟捎米鞣乐魏οx(chóng)的化學(xué)自我防御,同時(shí)提供用于醫(yī)藥咳嗽滴劑和工業(yè)過(guò)程的熟悉的芳香精油。
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