罗氏454测序参与解开香蕉基因组[创新技巧]

由法国研究人员领导的一个国际研究小组测序在《Nature》报道，研究人员利用罗氏454测序仪及其他测序仪组合，完成了Musa acuminata. 二倍体香蕉植物基因组草图，约含有523万个碱基，进一步探索该香蕉品种的进化历史和以及它与其他植物的关系。

Musa种和其亚种间有约7000年的杂交历史，再通过对无籽品种的选择育种，培育出了出了具有M. acuminata 及M. balbisiana两个品种基因组的二倍体、三倍体香蕉种植品种。目前研究人员集中在被称为Pahang的二倍体香蕉品种，它来自于野生M. acuminata和其malaccensis亚种的杂交。而，野生的M. acuminata也是目前占全部香蕉产量二分之一的三倍体香蕉品种Cavendish的基因组组成部分之一。

利用shotgun测序数据，进行了序列拼接并绘制了基因组草图，涵盖大约90％的Pahang基因组。后续分析预测了36542蛋白质编码基因和235个microRNA。也预测了在基因组中转座子，约占全部基因组中大约一半的序列。

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香蕉基因组中近7700个与其他植物谱系，如拟南芥，椰枣，水稻，高粱等共享的基因集群(gene clusters)；同时，也发现了特异性的基因集群，包括转录调控因子，病虫害防御和代谢有关功能。香蕉基因组序列也包含了植物病毒基因组：比如双链DNA病毒香蕉条纹病毒。Pahang染色体分析证实原来对于基因组复制事件的认识，即全基因组复制既发生在Musa种属内和也发生在该开花植物目（Zingiberales）内。

最后，RNA序列数据提供一些伴随香蕉果实成熟过程基因转录变化的信息。众所周知，香蕉果实成熟可以使用植物激素气体乙烯诱导，此次研究发现香蕉催熟时，植物细胞壁相关的基因表达迅速上升，而淀粉酶水平下降。转录组分析也给出了一些关于香蕉防御病虫害的信息，这是种植植物研究领域最为关心的课题之一。

Musa基因组序列的获得，是在这一重要经济作物复杂基因组的一项重大进展，为开启这一经济作物遗传基因改良奠定了基石。

1. The banana (Musa acuminata) genome and the evolution of monocotyledonous plants. D'Hont A. et al. Nature (2012). doi:10.1038/nature11241