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科学家公布土豆遗传密码 有助解决全球饥荒(图)

http://www.kexue.com 2011-07-14 09:39:02 新浪科技  发表评论

土豆
土豆

  科学家已经揭开地位卑微的土豆的遗传密码,他们认为这一步或许有助于对抗发展中国家的饥荒。

  土豆是世界最重要的主食之一,它是仅次于小麦和稻米的第三大最重要的食用作物。了解土豆的基因组奥秘,将会促进科学家更快地培育出能提高产量、营养价值和更好地抵抗病虫害的土豆新品种。专家希望通过提高土豆产量,可以满足到2050年将会达到90亿的全球人口的粮食需求。近125个国家种植土豆,每年全球有超过10亿人食用这种食品。

  2007年,全球收获的土豆量超过3亿吨。到2020年,预计将有超过20亿人把土豆作为主食、动物饲料或者依靠它获得收入。然而,土豆现在很容易受到晚疫病等疾病影响,据估计,这种疾病导致经济作物每年损失30亿英镑(47.73亿美元)。英国科学家在国际马铃薯基因组测序协会起着至关重要的作用,他们的研究成果发表在11日的《自然》杂志上。

  苏格兰詹姆斯-赫顿学院的格伦·布莱恩博士说:“这次基因组测序是了解土豆的生物学的关键一步。通过利用基因组数据确定代表重要特征的基因及其遗传标记,能够加速培育土豆新品种的进程。利用遗传基础的选择方法非常有发展前途,英国和别的国家已经准备好了立即利用基因组序列的技术。另外,通过了解土豆的遗传蓝图,我们可以把一些有利特征引入到现有品种中来,例如提高抗病虫害的能力和改良块茎的质量。”

  布莱恩的同事大卫·马丁博士领导了邓迪大学的一个科研组,他说:“把确切的基因组的DNA序列拼接在一起,是一项要求苛刻的艰巨任务,它需要我们国际合作者的各种专项技术。我们第一次揭开了土豆基因组的秘密,现在我们开始向更大挑战冲刺,希望在未来几个月和几年间对它们进行分析。”

  土豆属于茄科(Solanaceae)植物家族。野生土豆遍布美洲,很多可以直接培育成普通土豆,把抗病虫害或耐霜冻和干旱的有益特征遗传给后代。研究商业土豆的基因组非常复杂,因为这种植物有4个版本的遗传密码,而且它们彼此都稍微有些不同。人类有两个版本的遗传密码,它们起源于双亲。而土豆从母亲那里获得两个版本的基因组序列,从父亲那里获得两个版本的基因组序列。每个版本含有12个染色体,这是包含基因的DNA“包裹”。为此,科学家通过克隆土豆,让分析变得更简单。

  这些基因组序列是通过“纯合子”克隆获得的,所有不同版本的DNA都相同。把其结果与另一个遗传变种“杂合”结果进行对比,以突出它们之间的不同之处。资助该项目的英国马铃薯委员会的会长艾伦·史蒂文森说:“这项研究对英国土豆产业意义重大。这让我们更好地了解了土豆是如何形成对抗病虫害的能力的,以及在缺少水分等重要因素时,它会有什么反应。该产业必须清楚我们要从哪里开始着手,利用这些知识继续培育可以满足消费者要求的土豆新品种。”

  有关土豆的事实:

  土豆是全球最重要的一种非谷类粮食作物,在所有粮食作物中,它的产量位居全球第四位

  有近125个国家种植土豆

  全球每天有超过10亿人食用土豆

  由于缺乏蛋白质,它们的营养价值“大打折扣”

  一般每100克土豆含大约2克不稳定蛋白质和78克水

  (孝文)

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