非洲“主食之王”圆薯基因获揭示

一个由英国厄勒姆研究所和日本岩手生物技术研究中心科学家主导的国际合作团队，第一次揭示了圆薯的基因组序列，这一作物在非洲大陆是具有重大经济价值和文化影响力的主食作物，成千上万的人以此为生。

薯蓣科植物是尼日利亚人的主食，并且尼日利亚薯蓣产量约占世界总产量的70%。目前这一重要作物的消费需求开始超越供应，产能问题日渐凸显。

与此同时，不像其他主食作物如小麦、玉米和水稻，薯蓣植物相对而言未驯服。与野生近亲相比，驯化作物在种植方面有很多优势，包括更容易利用、产量更高等。因此，破译其基因对于驯化、选育工作也显得十分关键。

了解这一作物的基因组学，可以帮助人们提高薯蓣产量和可持续发展能力。发表于《BMC生物学》杂志上的一篇新研究论文，向人们展示了如何使其成为可能。目前，其高质量的基因组序列草图在日本DNA序列资料库、美国国家生物技术信息中心都可获取。

跨越英国、德国、日本和尼日利亚的国际合作团队的一个重大突破是，确定了决定薯蓣（雌雄异株）性别的基因位置，而这种特性对于提高分子标记辅助育种的效率很重要。雌雄异株比较少见，只发生在5%~6%的开花植物身上，包括薯蓣和芦笋等。因此，弄清楚薯蓣科植物的这一过程也有利于改善其他重要经济作物。

在非洲中部和西部，这一科研成果有助于把薯蓣科植物从一个被忽视的“孤儿”作物角色中拯救出来。因为在世界人口增长最快的地区，通过分子辅助育种计划，可以更好地驯服农作物，保障粮食安全，增加经济福利。

英国厄勒姆学院领导Benjamen White表示，“掌握圆薯的基因参考序列，使我们获得了一个更好地了解雌雄异株的难得机会。这是开花植物中非常少见的特质，与已知序列的其他植物相比，它们演化出明显的差异。”

他补充道，了解了这一特性，再加上拥有圆薯基因组资源，对于培育更好的薯蓣产品而言是非常宝贵的。这将改善非洲中部和西部的粮食安全问题，提高当地小农的生活质量。

尼日利亚西非热带农业国际研究所主任Robert Asiedu认为，“这是一项重大突破。意味着圆薯跻身被绘制出完整DNA序列作物的行列，这是很多年前从水稻开始发展而来的。完整DNA序列含义深远，将极大地促进我们对诸如开花、疾病等关键性状遗传控制的理解，还包括质量性状，反过来又将使新品种的选育既快速又精准。”

“这将有助于非洲和世界其他地方种植薯蓣科植物的农民克服眼前面临的一些挑战，包括采取防治病虫害、减少采后损失的措施，以及为作物开发更可持续农作制度的必要性。”日本京都大学和岩手生物技术研究中心教授、论文主要作者Ryohei Terauchi表示。