摘要
加州大学河滨分校的科学家已经破译了黑眼豆豆的基因组。这项新发现为养活地球不断增长的人口带来了希望,特别是在气候变化的情况下。
加州大学河滨分校的科学家已经破译了黑眼豆豆的基因组。这项新发现为养活地球不断增长的人口带来了希望,尤其是在气候变化的情况下。

了解豌豆抗旱性和耐热性的基因,最终也能帮助其他作物变得更加坚硬。
在撒哈拉以南非洲,它们仍然是人类饮食中蛋白质的头号来源。
基因组是决定颜色、身高和疾病易感性等特征的全部遗传密码的集合。所有的基因组都包含高度重复的DNA序列,加州大学计算机科学教授、该项目的共同领导者斯特凡诺·洛纳迪(Stefano Lonardi)将其比作“成千上万个相同的拼图”。
洛纳迪称,弄清楚拼图序列是如何组合在一起的过程“在计算上颇具挑战性”。为了做到这一点,Lonardi的团队用不同的软件工具和参数多次组装基因组。然后他们创造了新的软件,能够把这些不同的基因组解决方案合并成一个单一的,完整的图片。
随着这个项目的成功,黑眼豌豆加入了少数其他主要作物的行列,这些作物的基因组已经完全测序。该团队在该项目上的工作发表在《植物杂志》(Plant Journal) 6月刊上,并以其作为封面故事,洛纳迪的免费软件可以在网上下载。
40多年前,加州大学河滨分校(UC Riverside)开始了对黑眼豆豆(black-eyed peas)的研究。黑眼豆豆是一种豆科植物,也被称为豇豆。但是豇豆在河滨的出现比牛津大学早了大约200年。
“豇豆从早期殖民时代就一直在这里支持着人们,”该项目的共同领导者、加州大学洛杉矶分校植物学和植物科学教授蒂莫西·克洛泽(Timothy Close)说。他说:“我们把当地历史悠久的这种植物发展到最先进的科学研究水平,这真是太好了。”
这是豇豆的第一个高质量参考基因组。这项研究始于三年前,主要由美国国家科学基金会(National Science Foundation,简称NSF)提供的160万美元资助才得以实现。另外50万美元的国家科学基金会赠款也支持了计算工作。
项目复杂性的一个线索是研究团队的规模。除了Close和Lonardi, UCR团队中的许多其他科学家还包括Maria Munoz-Amatrian, Qihua Liang, Steve Wanamaker, Sassoum Lo, Hind Alhakami, Rachid Ounit, Philip Roberts, Jansen Santos, Arsenio Ndeve和Abid Md. Hasan。来自加州大学戴维斯分校(UC Davis)、加州能源部联合基因组研究所(Department of Energy’s Joint Genome Institute)、新墨西哥州国家基因组资源中心(National Center for Genome Resources)和爱荷华州美国农业部(U.S. Department of Agriculture)的团队成员也加入了进来。国际团队成员来自芬兰、法国、巴西和捷克共和国。
与人类一样,豇豆个体之间也存在差异。了解哪些基因决定个体的品质,如颜色、大小或抗病性,将有助于育种者培育出能够更好地抵御外部挑战的新品种。
克洛斯说:“有了基因组序列,科学家们就可以选择亲本植物进行杂交,从而产生他们想要的后代。”
科学家们现在正试图了解豇豆的一个特性是它从干旱胁迫中恢复的非凡能力。
克洛斯说:“我们正在试图弄清楚豇豆为何对恶劣环境如此有抵抗力。”“随着我们进入一个可用于农业的水资源越来越少的世界,利用这种能力并加以扩大将是很重要的,从豇豆开始带头改进易受气候变化影响的其他作物。”
来源:Medindia
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