基因组研究又一重大突破：杨树基因组已经破译

　　

生物通报道：目前，来自于法兰德斯大学校际生物科技研究所（the Flanders Interuniversity Institute for Biotechnology，VIB）的研究人员于根特大学（Ghent University）成功揭开杨树基因组的神秘面纱，研究显示杨树基因组包含45，000个基因。这不仅是对木本植物基因组的首次破译，也为促进树木生长和加速植物向纸张和能源转化的研究迈出了第一步。研究结果刊登于本周权威杂志SCIENCE。

杨树基因组
杨树基因组相对较小，使其成为研究木本植物的模式生物。毛果杨（Populus trichocarpa）或称黑色三角叶杨（black cottonwood，最大的美洲杨树）在19条染色体上只有48亿5千万个碱基对，45，000个基因。

由Yves Van de Peer率领的研究小组用常用计算机软件对比杨树和拟南芥（Arabidopsis）。对比结果显示，有10%的杨树基因在拟南芥基因组中没有找到对应部分。这是首次对木本植物（杨树）和草本植物（拟南芥）基因组进行对比。

进化速度
从对比得到的生物信息可以推断杨树的进化过程。

杨树和拟南芥进化树上分道扬镳发生在距今10-12亿年前。研究人员推测杨树基因在进化过程中共有两次成倍数量扩增，一次是在与拟南芥分道时，一次是在不久之前。

研究还发现，拟南芥基因组进化过程比杨树快，可以推断：不同的植物所采取的进化速度不同。

应用价值
根据新研究数据，Wout Boerjan等分子生物学家可以寻找基因活性和基因功能之间的关系。这种基础性研究有利于发现木本植物的功能，并且能够对一些遗传学问题进行解释。实际上，植物中的许多反应和功能在人类和动物中也是存在的。

研究的直接应用价值在于：优化生化乙醇（bio-ethanol ）生产。比如木质部含有大量的纤维素和半纤维素，这些是生产生化乙醇的原料。然而这些原料被锁在木质化的细胞壁中，用传统方法很难获得。Wout Boerjan等通过研究对木质化起关键作用的基因，设法用遗传学手段改变细胞壁的构成，使纤维素和半纤维素的提取变得容易。在生态学领域，有助于研究人员利用遗传学手段改造木本植物使其朝有利于人类和环境的方向进化。（生物通记者 小粥）