南开大学等《自然》公布番木瓜基因组草图

【字体: 时间:2008年04月25日 来源:生物通

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  来自南开大学和美国的研究机构进行的一项大型联合研究获得了番木瓜基因组的首个草图。这个草图拼出了90%的番木瓜基因编码序列,揭示出了开花植物的进化新信息。

  

生物通报道:来自南开大学和美国的研究机构进行的一项大型联合研究获得了番木瓜基因组的首个草图。这个草图拼出了90%的番木瓜基因编码序列,揭示出了开花植物的进化新信息。

 

由于这项研究计划包含了转基因番木瓜基因组,新的测序番木瓜基因组提供了有关导致植物对番木瓜环状病毒抗性的遗传变异的最详细图片。这些发现发表在4月24日的《自然》杂志上。

 

番木瓜是第五个获得了详细基因组信息的被子植物(开花植物)。其它的几种植物分别为拟南芥、水稻、白杨和葡萄。

 

该研究的美方负责人、伊利诺斯州大学植物生物学教授、华人科学家雷鸣(Ray Ming,音译)表示,这项研究有助于了解被子植物基因组的进化情况。

 

新的研究表明,番木瓜基因组在与拟南芥于7200万年前分化后,采取了一种不同的进化途径。拟南芥在近代进化中发生了两次的整基因组复制。这些叫做α和β的复制与番木瓜或者葡萄不同。更早的基因组三倍复制(gamma)被认为发生在大约1.2亿年前,该进化过程是四种双子叶植物——拟南芥、白杨、葡萄和番木瓜共享的。

 

番木瓜是已知最有营养的水果之一,果肉富含维生素A原、维生素C、类黄酮、叶酸、泛酸、钾、镁和纤维。

 

新研究揭示出番木瓜比其它已测序基因组的开花植物具有更少的功能基因。它的关键酶基因的分配也与对应物不同。番木瓜比拟南芥含有更多与细胞壁扩增和淀粉制造有关的酶基因。番木瓜还含有更多挥发性化合物基因。

 

番木瓜中与木质素合成有关的基因数量介于白杨(含有较多这类基因)和拟南芥(这类基因较少)之间。研究人员表示,这一点很有意义,因为番木瓜是由草本植物进化成木本树的。

 

番木瓜于十九试剂初引入夏威夷,并且成为夏威夷的一种重要经济作物。但是到1992年,番木瓜环状病毒(PRSV)首次被发现后,使当地这项产业面临危机。

 

利用一种在1986年发明的讲一种病毒外壳蛋白基因随机插入植株以使植物对病毒产生免疫的技术,康奈尔大学和夏威夷大学的研究人员在二十世纪就是年代初期开发出一种能够抵抗PRSV的转基因番木瓜。

 

这项新的研究发现,这种转基因插入只发生在番木瓜基因中的三个位置,并且核心基因没有不打断。

 

据悉,这项研究于2004年12月正式启动,由南开大学、天津市功能基因组与生物芯片研究中心和美国夏威夷大学共同主持,并被列入本市科技创新专项资金项目,先后有中美两国30家科研机构和高校参与研究,研究经费高达1000万美元。南开大学泰达生物技术学院院长、天津市功能基因组与生物芯片研究中心主任王磊教授为该项目的两位共同首席专家之一,南开大学教师冯云为发表论文的4位共同第一作者之一。(生物通 杨遥)
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