香蕉基因组测序即将启动

　　

生物通编译：一个国际合作组织宣布计划在5年内完成香蕉基因组的测序工作。香蕉和其近亲车前草是全世界范围内的一种主要食物，香蕉是排在水稻，小麦和玉米之后的第四大作物。鉴定香蕉的疾病抗性基因可以帮助防止香蕉重要性的衰减。

全世界种植的大多数香蕉品种都是来源于两种原产亚洲的品种：Musa acuminata和Musa balbisiana的杂交品种。这项测序工作将由大部分品种的香蕉的起源品种M. acuminata开始。

在过去的50年里，害虫和疾病的传播已经导致某些香蕉品种产量的持续下降。而培育抗虫抗病水果方面所遇到的技术难题使得阻止这种衰退的工作更加困难。而且缺少对这种被认为主要在发展中国家种植的作物的研究投资更使问题复杂化。位于法国蒙彼利埃的国际香蕉和车前草改进网络（INIBAP）的负责人，Emile Frison说：“考虑到这种作物的重要性，相关投资就越发显得相当小了。”

INIBAP作为总部位于罗马的国际植物遗传资源研究所的一部分，首当其冲进行香蕉基因组的测序工作。

遗传信息还可以帮助育种人鉴定关键性香蕉基因——比如加快成熟，提高抗虫抗病能力的基因——还可以帮助鉴定分子标记以帮助进行基因追踪定位。该计划获得的基因序列信息将免费提供给小农场主，而对于商业组织而言，24个基因组测序联盟成员以外的机构将付费获得这些信息。

发展中国家的小农场主生产世界上87%的香蕉，几乎所有这些香蕉都是在本地种植和销售的。这些香蕉通常是绿色，富含淀粉的品种，如车前草。

Frison说，由于这些地方生产的水果没有多少商业价值，20世纪中叶“绿色革命”中作物科学方面取得的进展错过了香蕉。

但是香蕉错过了这艘船的另一部分原因在于它们的形象问题，作为一种黄色的超市中出售的甜水果，Frison说：“很难相信这种形象在人们头脑中的印象有多强烈。”

“超市香蕉”是名为Cavendish的一个品种，其产量一直在增加，但是不过是农业化学品使用增加的结果而已。

基因组数据将让地方种植者培育改善的香蕉品种从而赶上其它作物的发展。Frison说：“香蕉的种植落后于其它作物达50或100年时间。现在使用基因组技术，我们有机会将这种落后缩短到10年。”

科研人员尤其希望找到使一些野生型品种对香蕉黑叶斑真菌产生抗性的基因。这种真菌会破坏香蕉的叶片，20世纪80年代首次在洪都拉斯被发现，并从此传播开来。这种疾病造成许多小农场主损失种植的香蕉的一半。Frison说：“我们知道在野生型品种中存在抗性基因。”

目前的香蕉品种都是基本品种的无籽，不育的杂交品种，那些有籽的香蕉不能食用。香蕉可以进行无性繁殖，因此不育品种可以很容易地种植。但是不能通过进行这些品种的杂交而获取新品种。这是为什么一直没有培育出抵抗疾病的香蕉的一个主要原因。

比利时Leuven的天主教大学的一名香蕉研究专家Ronny Swennen同意说，测序最初的野生品种的基因组将使得更容易产生新品种。抗病基因可以插入有其它有价值特性（如硬度或味道）的品种中。

使用遗传标记还可以在成熟前就清除缺少有价值基因的植物。Swennen说：“我们可以在两周内就将它们清除出去。”

种植香蕉的不育性是这种水果易患病的一个主要原因，但是这也使得它们具有科学研究意义。Swennen说，由于在繁殖过程中没有遗传物质的交换，香蕉基因组除了发生随机突变以外，“一直冰冻于时间长河中”。一些品种被认为已经有长达8000年的种植历史了。

通过将这些种植品种的基因序列与野生型品种进行比较，研究人员希望了解野生型香蕉在面对新害虫和新疾病的情况下如何做出改变。

由于在其它主要作物中没有可比的情况，因此获得的这种信息的价值超出了香蕉世界本身。参与这项计划的，马里兰州基因组研究所的所长Claire Fraser说：“从比较基因组的观点来看，香蕉基因组的重要性显得尤为突出。”

而且Fraser说，不象许多杂交作物植物的庞大基因组，香蕉的基因组相对较小。Fraser说：“小基因组测序可以在短时间内完成，”因此投资者将很快获得回报。（版权所有 转载请注明）

——摘译自7月19日nature scienceupdate（heartlake）