11月2日，國際學術權威刊物《自然 遺傳學》（Nature Genetics）在線發(fā)表了福建農(nóng)林大學基因組與生物技術研究中心明瑞光教授團隊的研究論文“菠蘿基因組與景天酸代謝光合作用的演化（The pineapple genome and the evolution of CAM photosynthesis）”，福建農(nóng)林大學為該論文的第一作者單位和第一通訊作者單位。該研究在全世界首次破譯菠蘿基因組，標志著農(nóng)大在菠蘿基因組和景天酸代謝光合作用研究方面處于國際領先水平。
【背景資料】
該研究由福建農(nóng)林大學牽頭，聯(lián)合臺灣大學、中國科學院、美國依利諾依大學香檳校區(qū)等17個研究機構(gòu)共同完成。菠蘿使用一種獨特的光合作用途徑，稱為“景天酸代謝”(CAM)，是一種利用晝夜節(jié)律的碳固定方法。該項研究在全世界首次鑒定出菠蘿基因組中所有參與景天酸代謝途徑的基因，首次闡明了景天酸光合作用基因是通過改變調(diào)控序列演化而來，并且受晝夜節(jié)律基因的調(diào)控，是光合作用功能演化研究的重大突破，首次證明了轉(zhuǎn)座子是造成菠蘿基因組不穩(wěn)定的主要因素，而且還首次證明了菠蘿基因組可作為所有單子葉植物的參考基因組。該研究成果對包括禾本科糧食作物在內(nèi)的大量單子葉植物的功能研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的參考意義，對全球菠蘿的遺傳改良具有里程碑貢獻，對我國乃至全球農(nóng)業(yè)的基礎研究具有重要意義。
菠蘿是全球僅次于香蕉的最主要熱帶水果，有85個國家生產(chǎn)，種植面積100多萬公頃，新鮮菠蘿的年產(chǎn)值達86億美元。閩臺地區(qū)是我國熱帶水果產(chǎn)區(qū)，福建省閩南地區(qū)是全國菠蘿的重要產(chǎn)區(qū)，菠蘿也是閩臺農(nóng)業(yè)示范園的主產(chǎn)水果，被稱為“小金磚”的臺灣鳳梨酥就是由菠蘿生產(chǎn)而得，產(chǎn)值超過260億新臺幣。由于受自交不親和與高雜合度的限制，菠蘿品種很難改良，產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其緩慢。本研究成果為改善許多重要的菠蘿性狀提供了有價值的遺傳資源，將極大促進菠蘿品種改良和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對臺灣該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也具有重要意義，將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟和社會價值。
該研究成果系我國鮮有以高校自主基因組平臺發(fā)布的高水平研究成果。該研究成果的發(fā)布，也是福建農(nóng)林大學基因組研究在國際領域的又一重大突破?；蚪M與生物技術研究中心是福建農(nóng)林大學海峽聯(lián)合研究院四大高水平科技創(chuàng)新平臺之一，近年來，海峽聯(lián)合研究的廣大教師和科研人員紛紛發(fā)表高水平研究論文，科技創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，這是福建農(nóng)林大學大力實施人才強校戰(zhàn)略的結(jié)果，也是農(nóng)大全面推進高水平大學建設，創(chuàng)新能力不斷增強、內(nèi)涵質(zhì)量持續(xù)提升的重要體現(xiàn)。
參與該研究項目的還有農(nóng)大生物技術研究中心的唐海寶（共同第一作者）、張積森、黃鯉嫻、張令茂、繆文靜、張健、葉章堯、林志聰、秦源、王凱、陳立余等研究人員，以及苗晨勇、廖振陽、方靜平、劉娟、張曉丹、張清、胡偉長等研究生。
據(jù)悉，《自然 遺傳學》是英國《自然》系列雜志之一，發(fā)表國際遺傳學研究的最新發(fā)現(xiàn)和重大成果，是全世界最頂級權威學術刊物之一，影響因子為29.352。
Figure1. Twenty-five pineapple chromosomes organized into pairs of pairs following two whole genome duplication (WGD) events.（菠蘿25條染色體的兩次全基因組復制的圖示）
Figure2. Evolution of the CAM pathway in pineapple.（菠蘿景天酸途徑的演化）
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