我國以世界總種植面積50%的土地生產了全球80％以上的甘薯，年產量近億噸，僅次于水稻、小麥和玉米。確保甘薯高產穩(wěn)產，對于我國糧食安全具有重要保障作用。
然而，甘薯復雜的遺傳背景一直以來是制約甘薯研究的瓶頸，甘薯起源問題懸而未決。現在，中德科學家繪制出甘薯基因組圖譜，揭示了這一重要作物的物種起源歷史。據悉，中科院上海辰山植物科學研究中心的楊俊博士為該論文第一作者。
據楊俊介紹，甘薯基因組共有約4.4億個堿基對。雖然，近年來高通量測序技術日新月異，但解析多倍體基因組仍然面臨著巨大障礙。該研究不僅將絕大部分基因組序列定位到對應染色體上，還通過全新生物信息學方法，將六倍體的六組染色體分開，從而揭示：在甘薯的90條染色體中，有30條染色體來源于其二倍體祖先種，另外60條染色體來源于其四倍體祖先種；約50萬年前，二倍體祖先種和四倍體祖先種之間的一次種間雜交孕育了今天這一重要作物。
楊俊告訴記者，這一發(fā)現解決了甘薯起源的謎題，為合理利用甘薯近緣野生種提供了嶄新思路。“通過我們的發(fā)現以及后續(xù)研究，可以界定甘薯最初的祖先，從而更好地利用甘薯近緣野生種，提升常規(guī)育種的進程，為廣大消費者提供更多、更好的甘薯品種。”楊俊說。
國際甘薯基因組計劃始于2014年，由中科院上海辰山植物科學研究中心和中國科學院上海植物生理生態(tài)研究所張鵬課題組共同發(fā)起，聯合泰安市農業(yè)科學院、德國馬克斯普朗克分子遺傳研究所和分子植物生理研究所共同完成。該研究充分發(fā)揮了多邊合作優(yōu)勢，歷時僅18個月，攻克了多倍體基因組組裝的世界性難題。該研究采用先進測序技術，自主開發(fā)了一套全新的多倍體單倍型化分析軟件，成功繪制出甘薯基因組的精細圖。這為其他復雜多倍體基因組測序提供了完善可靠的策略與技術，將大力推動資源植物功能基因組學研究的進程。
