明瑞光:破译菠萝基因组重在发现“呼吸开关”

03.11.2015  17:27

  新华网福州11月3日电(记者 张志滨)“菠萝基因的破译意味着翻开了菠萝这本书,今后将为菠萝的品质和产量等方面带来巨大成效。”3日上午,作完“项目实施过程及主要科学发现”介绍后,明瑞光在接受新华网记者采访时说,从长远来看,菠萝基因的破译更重要的是,首次在菠萝上发现调控植物的“呼吸开关”,最高可让植物节水80%。

  11月2日,福建农林大学明瑞光教授团队的研究成果“菠萝基因组与景天酸代谢光合作用的演化(The pineapple genome and the evolution of CAM photosynthesis)”在国际学术权威刊物英国《自然·遗传学》(Nature ·Genetics)在线发表,在全世界范围内首次破译菠萝基因组。

  据了解,菠萝是全球仅次于香蕉的最主要热带水果。但长期以来,受自交不亲和与高杂合度的限制,菠萝品种很难改良,其产业发展也是极其缓慢。

  明瑞光说,从眼下来看,菠萝基因组的首次破译意味着翻开了菠萝这本“”,今后研究人员可在此基础上进行各种尝试和探索。“今后可以根据甜度和酸度进行调控,吃到各种不同口味的菠萝。也可以把菠萝‘两年一收成’变为‘一年一收成’,增加菠萝的产量。

  但明瑞光强调,从长远看,菠萝基因组项目的成果,更重要的是首次发现菠萝当中的景天酸代谢(CAM)光合作用受昼夜节律基因的调控,“简单来说,就是找到植物‘呼吸开关’。

  明瑞光解释说,通过菠萝基因组的分析,发现了景天酸代谢光合作用的调控元件,并且分析出其受昼夜节律基因的调控,从而发现了菠萝的“呼吸开关”。

  “景天酸代谢植物最高可节水80%。”明瑞光说,相对于其他类型的植物,景天酸代谢植物更能在干旱贫瘠等劣质土地生长,掌握了景天酸代谢植物“呼吸开关”,将有望应用到其他旱地作物中。

  在明瑞光看来,全球气候变暖情况下,今后旱地作物将面临生长难题,掌握了景天酸代谢植物“呼吸开关”,将为旱生植物提供一条新的生长途径。

  福建农林大学海峡联合研究院基因组与生物技术研究中心简介

  基因组与生物技术研究中心(以下简称“中心”)成立于2013年,由美国伊利诺伊大学香槟校区、美国佛罗里达大学、美国德州农工大学、美国亚利桑那大学等多个实验室的科学家加盟组成。中心由教育部“长江学者”明瑞光教授担任首席科学家及中心主任。中心主要以甘蔗、木瓜和菠萝等热带、亚热带作物以及区域特色作物作为研究对象。

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