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1月4日，廣西南寧，張積森教授在新聞發布會上介紹團隊的主要科學發現。鄭全/攝
記者從1月4日廣西大學召開的新聞發布會上獲悉，該校亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室張積森教授團隊深入剖析了現代栽培種甘蔗新臺糖22號（XTT22）的復雜基因組結構，獲得了迄今為止組裝質量最高、最完整的現代栽培甘蔗基因組。該研究奠定了我國在甘蔗前沿基礎研究領域的國際領先地位，將推動我國甘蔗生物育種研究的快速發展，從而實現甘蔗育種升級。1月3日，相關研究成果發表在國際權威學術期刊《自然遺傳學》（Nature Genetics）雜志上。
亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室的首席科學家劉耀光院士介紹，甘蔗是基因組最為復雜的大宗作物之一。雖然基因組學技術的進步推動了小麥、棉花等天然異源多倍體基因組的解析，但甘蔗基因組的解析依然困難重重。其兩個亞基因組高度不平衡，且存在高比例的非同源重組，同源組染色體在10~12條之間，是世界上最具挑戰的基因組之一。
百年來的育種歷史中，兩個原始種亞基因組形成極高倍性和隨機的染色體重組，給現代栽培甘蔗基因組的解析帶來了極大的挑戰。甘蔗基因組研究前后經歷了近30年的漫長過程，自20世紀90年代甘蔗基因組表達序列標簽計劃啟動以來，巴西、法國、中國、澳大利亞、美國等國家聯合實施，開展了甘蔗基因組領域的攻關。
劉耀光院士表示，雖然我國甘蔗全基因組研究于2010年前后才開展，但在國際上研究進展最快。其中，廣西大學亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室張積森研究團隊于2018年解析了首個完整的同源多倍體甘蔗割手密種（野生種）基因組，這一里程碑式的工作標志著甘蔗基因組研究進入了新時代。隨后該團隊在2022年，系統闡明了甘蔗割手密種的種質資源演化、2023年又解析了完整甘蔗復合體基因組，為超復雜的異源同源非整倍體的現代栽培甘蔗研究奠定了重要的基礎。近期，張積森研究團隊在《自然遺傳學》上發表題為《現代栽培甘蔗的高倍體復雜基因組與近期異源多倍演化》的研究論文，解析了現代栽培種甘蔗新臺糖22號基因組，多倍體遺傳位點定位的成功實踐是該領域的重要突破。該測序的品種（新臺糖22號）是我國第三代主栽品種（種植面積曾達到85%以上），也是目前第四代主栽品種培育過程中的最重要的親本。張積森團隊在甘蔗復雜多倍體基因組及其遺傳研究的原創性、系統性工作，開創了栽培甘蔗生物學研究的新篇章。
張積森教授表示，其團隊組裝出了迄今為止最高質量的異源同源非整倍體超復雜現代栽培甘蔗完整基因組，相當于獲得了一張更精細的基因組“藏寶圖”。“在以后育種工作中，我們根據基因組和遺傳群體，能找到一些重點相關的基因作為重要候選。這一成果可望將未來甘蔗育種的周期縮短，開啟基因組選擇育種。”
