高通量低成本測序技術(shù)令物種基因組測序研究一日千里，在最新公布的Nature雜志（11月29日）上，就接連公布了四種生物的基因組，它們分別是小麥和大麥，以及兩種小型藻類：Bigelowellia natans 和Guillardia theta。

根據(jù)來自世界糧農(nóng)組織的信息，小麥與大麥在全球種植最多的谷物排名中分別占據(jù)第一和第五位，它們對(duì)于經(jīng)濟(jì)與科研具有重要意義。科學(xué)家們只有在掌握了植物的遺傳密碼后，才能理解為其復(fù)雜性狀負(fù)責(zé)的分子機(jī)制。而了解遺傳密碼也是改善作物重要性能的基礎(chǔ)，比如耐旱與抵抗力。

去年德國萊布尼茨植物遺傳學(xué)與農(nóng)作物研究所的Nils Stein博士帶領(lǐng)一個(gè)國際科研團(tuán)體，確定了大麥全部基因三分之二的序列，研究成果公布在The Plant Cell雜志上。

如今這一研究組在此前的基礎(chǔ)上，發(fā)布了完整的高分辨率的大麥基因組圖譜，他們介紹了一個(gè)包含5.1 Gb，高分辨率基因物理圖譜(physical map)，采用的方法主要是結(jié)合cDNA 和 RNA-seq數(shù)據(jù)，全基因組鳥槍法組合深度測序，首次完成了大麥全基因組深度解析。

除此之外，來自加州大學(xué)戴維斯分校等處的研究人員報(bào)道了小麥的全基因組，這一基因組非常龐大，也非常復(fù)雜，研究人員稱這可能是迄今為止測序了的最復(fù)雜的基因組。整個(gè)基因組為17Gb，屬于六倍體基因組。研究人員采用焦磷酸測序方法對(duì)其基因組進(jìn)行了分析，并將其與二倍體祖先和先祖基因組進(jìn)行了對(duì)比。他們發(fā)現(xiàn)多倍體化和馴化使基因家族成員有顯著損失，也發(fā)現(xiàn)了可能與作物生產(chǎn)力相關(guān)的基因類別的擴(kuò)大。

這些研究成果非常重要，不僅有助于人們了解小麥基因組及其進(jìn)化過程，更有望幫助人們應(yīng)對(duì)日益凸顯的全球糧食危機(jī)。

另外來自美國能源部等在內(nèi)的，來自全球27家研究機(jī)構(gòu)，73位科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)也公布了兩種小型藻類：Bigelowellia natans 和Guillardia theta的基因組，并對(duì)此序列進(jìn)行了解析。

研究人員將這些藻類基因組比作俄羅斯套娃，因?yàn)檫@些序列具有“復(fù)雜的亞細(xì)胞蛋白靶向機(jī)器”，而且這兩種基因組中大約有一半是其獨(dú)一無二的，也就是說沒有在其它物種中發(fā)現(xiàn)過?！斑@表明了這些物種的獨(dú)特性?！?/span>

分析這些古老的基因組，將有助于科學(xué)家們解析光合作用的進(jìn)化機(jī)制，令我們了解到這個(gè)對(duì)地球影響深遠(yuǎn)的生物作用機(jī)制是如何一步步形成，并發(fā)揮作用的。