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广西大学研究团队近日宣布成功破解了现代甘蔗栽培种——新台糖22号的基因组密码，揭示了甘蔗高度复杂的异源同源非整倍体基因组及其演化机制，该研究成果于1月初发表在国际学术期刊《自然·遗传学》上。中国工程院院士张献龙说，该基因组的解析进一步奠定了我国在甘蔗前沿基础研究领域的国际领先地位，有助于推动我国甘蔗生物育种研究快速发展，从而实现甘蔗育种升级。
图为发表在《自然·遗传学》上的现代甘蔗栽培种基因组框架图谱。（广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室供图）
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新台糖22号曾连续15年位居我国甘蔗种植面积首位，我国90%以上的第四代和第五代甘蔗品种以新台糖22号作为亲本进行培育。中国科学院院士刘耀光表示，此次解析出的新台糖22号基因组是迄今为止组装质量最高、最完整的现代甘蔗栽培种基因组。
专家介绍，甘蔗基因组中既有“高贵种”基因，也有“细茎野生种”基因，而且经过了多轮杂交培育，它的基因组堪称一部复杂的“天书”。中国科学院院士韩斌说，过去发布的一些甘蔗基因组草图存在大量嵌合组装以及染色体不完整、序列高度片段化等问题，导致现代甘蔗栽培种基因组的真实全貌仍未揭开。
“这项研究就像是为甘蔗基因组绘制了一张详尽的‘地图’。过去，因为‘地图’模糊，我们只能大致确定方向；而现在，这张‘地图’上的每条街道甚至每个房间都清晰可见。”广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室主任张积森说。
在此之前，甘蔗育种主要依赖传统的杂交育种方法，凭借经验选择亲本进行杂交，并观察后代的表现，这种方法周期长、效率低。如今有了基因组学的加持，科学家们可以根据基因组“地图”，精确地找到与甘蔗产量和糖度紧密相关的基因，并对其进行改良和优化。
“随着基因组学技术在甘蔗育种领域的广泛应用，未来有望使甘蔗的产量更高、糖度更甜、抗病能力更强。”张积森说。（记者农冠斌、梁舜）
【责任编辑:陈听雨】
