橄欖是人類歷史上最早被馴化的樹木之一，可能大約6000年前。這是一個(gè)卓越的地中海標(biāo)志，對(duì)西班牙和其他地區(qū)經(jīng)濟(jì)體(意大利，希臘和葡萄牙)至關(guān)重要。事實(shí)上，西班牙是世界上領(lǐng)先的橄欖油生產(chǎn)國。每年生產(chǎn)近300萬噸石油用于當(dāng)?shù)叵M(fèi)和出口。西班牙占這一總數(shù)的三分之一。盡管如此，到目前為止，橄欖樹的基因組還不得而知?；蚪M調(diào)節(jié)了諸如橄欖的品種，大小和風(fēng)味之間的差異，樹木長壽以及適應(yīng)旱地農(nóng)業(yè)的原因等因素。

現(xiàn)在，來自巴塞羅那基因組調(diào)控中心(CRG)，RealJardinBotánico(CSIC-RJB)和Centro NacionaldeAnálisisGenómico(CNAG-CRG)的一組研究人員為橄欖的遺傳難題帶來了新的見解。樹，通過對(duì)該物種的完整基因組進(jìn)行有史以來第一次測(cè)序。這項(xiàng)工作的結(jié)果完全由桑坦德銀行資助，本周已在開創(chuàng)性的開放獲取和開放數(shù)據(jù)期刊GigaScience上發(fā)布。這篇文章將為新的研究工作鋪平道路，這項(xiàng)研究將有助于橄欖樹的發(fā)育，并保護(hù)它們免受現(xiàn)在造成重大損害的感染，例如細(xì)菌(Xilella fastidiosa)和真菌(Verticillium dhailae)的攻擊。

“毫無疑問，它是一種象征性的樹，很難改善植物育種，因?yàn)槟惚仨毜却辽?2年才能看到它將具有什么樣的形態(tài)特征，以及它是否適合交叉繁殖，”該論文的主要作者ToniGabaldón是ICREA研究教授，也是CRG比較基因組學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人。“了解橄欖樹的遺傳信息將有助于改善石油和橄欖油生產(chǎn)，這與西班牙經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)，”他補(bǔ)充道。

私人資金支持公共科學(xué)

這個(gè)項(xiàng)目的故事始于一個(gè)演示，一個(gè)巧合和一個(gè)挑戰(zhàn)。四年前，Gabaldón與RealJardínBotánico的CSIC研究員Pablo Vargas合作，介紹了由桑坦德銀行資助的瀕危物種項(xiàng)目的科學(xué)成果，如伊比利亞ly ..

當(dāng)時(shí)，桑坦德銀行對(duì)西班牙的科學(xué)項(xiàng)目融資表示了極大的興趣。在演示過程中，Pablo Vargas向EmilioBotín提出了橄欖樹基因組的完整測(cè)序，使用了與lynx序列相同的技術(shù); 換句話說，是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量基因組的最先進(jìn)的技術(shù)策略。

會(huì)議結(jié)束五個(gè)月后，簽署了一份合同，對(duì)Pablo Vargas協(xié)調(diào)的為期三年的研究工作進(jìn)行了第一次完整的橄欖樹DNA測(cè)序。

“基因組測(cè)序有三個(gè)階段：第一，分離我們兩年前發(fā)表的所有基因。第二，組裝基因組，這是一個(gè)接一個(gè)地排序這些基因的問題，比如連接松散的短語最后，確定所有基因，或者對(duì)書籍進(jìn)行約束。后兩個(gè)階段是我們已經(jīng)完成并且現(xiàn)在正在呈現(xiàn)的，“CSICRealJardínBotánico研究員說。

根據(jù)CNAG-CRG的Tyler Alioto的說法，繼續(xù)這本書的比喻“這個(gè)基因組產(chǎn)生了大約13.1億個(gè)字母和超過1000 GB的數(shù)據(jù)。我們感到驚訝，因?yàn)槲覀円褭z測(cè)到超過56,000個(gè)基因，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過檢測(cè)到的基因。相關(guān)植物的基因組測(cè)序，是人類基因組的兩倍。“

解讀其進(jìn)化史

除了橄欖樹基因組的完整測(cè)序外，研究人員還將這棵有千年歷史的樹的DNA與其他品種(如野橄欖)進(jìn)行了比較。他們還發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)錄組，這些基因被表達(dá)以確定在成熟的不同階段葉子，根和果實(shí)中的遺傳表達(dá)水平存在哪些差異。

研究人員說，下一步將是對(duì)這棵樹的進(jìn)化歷史進(jìn)行解碼，這種樹自青銅時(shí)代以來就已成為舊世界文明的一部分。那時(shí)，在地中海東部，馴化野生橄欖樹的過程開始了。后來，不同地中海國家的選擇過程產(chǎn)生了我們今天擁有的近1000種樹木。

了解來自不同國家的橄欖樹的進(jìn)化將有可能了解它們的起源并發(fā)現(xiàn)使其適應(yīng)各種環(huán)境條件的關(guān)鍵。它還將有助于發(fā)現(xiàn)其非凡壽命背后的原因，因?yàn)闃淠究梢源婊?000至4，000年。

“這種長壽使得我們對(duì)橄欖樹的排序?qū)嶋H上是一座活生生的紀(jì)念碑，”Gabaldón說。“到目前為止，從果蠅(Drosophila melanogaster)到第一個(gè)被分析的人類進(jìn)行測(cè)序的所有個(gè)體已經(jīng)生存了一段時(shí)間，取決于他們的預(yù)期壽命，但隨后死亡或?qū)⑺劳?。這是第一個(gè)超過1000年的個(gè)體的DNA，可能還活了1000年，已經(jīng)被測(cè)序了。“ 說加巴多和巴爾加斯。