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    本報(bào)訊 中美英等14個(gè)國(guó)家90所研究機(jī)構(gòu)的300多名研究人員經(jīng)過(guò)近10年的努力，完成了對(duì)人們常用食物西紅柿的基因組測(cè)序工作。這項(xiàng)研究不僅為培育高產(chǎn)、美味、抗病蟲(chóng)害甚至能適應(yīng)環(huán)境變化的西紅柿打下基礎(chǔ)，也有助于科學(xué)家增加對(duì)植物生長(zhǎng)機(jī)制的了解。該研究成果成為5月31日出版的《自然》雜志的封面文章。

    西紅柿是人們最常用的食物之一，2010年全球西紅柿產(chǎn)量超過(guò)1.45億噸，意大利人平均每年要吃16.5千克西紅柿，美國(guó)人吃得更多。但西紅柿基因測(cè)序也是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。植物基因組通常比動(dòng)物基因組更大和更加復(fù)雜，測(cè)序難度也更高。西紅柿有12條染色體，約3.5萬(wàn)個(gè)基因。西紅柿基因組有約900兆堿基，比人類(lèi)的四分之一稍多。

    跨國(guó)研究團(tuán)隊(duì)組成的“西紅柿基因組聯(lián)盟”從2003年開(kāi)始進(jìn)行西紅柿基因測(cè)序，但一直到2008年仍進(jìn)展緩慢，研究人員轉(zhuǎn)而采用新的全基因組鳥(niǎo)槍測(cè)序法，這種方法把大的DNA片斷拆開(kāi)測(cè)序，然后再進(jìn)行組裝。研究人員對(duì)人工培育西紅柿“亨氏1760”進(jìn)行了精確測(cè)序，對(duì)它的近親野生的“醋栗西紅柿”的基因進(jìn)行了大致測(cè)序，并對(duì)比了兩者的基因序列，同時(shí)也把它們的基因同去年完成測(cè)序的土豆基因進(jìn)行了對(duì)比。

    研究發(fā)現(xiàn)，“亨氏1760”和“醋栗西紅柿”的基因之間只有0.6%的差別，而它們和土豆之間有8%的基因差別。研究還發(fā)現(xiàn)西紅柿進(jìn)化中經(jīng)過(guò)兩次基因組突然擴(kuò)大現(xiàn)象：一次出現(xiàn)在1.3億年前，基因變化在葡萄中留下痕跡；一次發(fā)生在6000萬(wàn)年前，這次基因變化給西紅柿的進(jìn)化帶來(lái)了顯著影響，變化產(chǎn)生的基因在西紅柿基因組中蟄伏幾千萬(wàn)年后開(kāi)始發(fā)揮作用。

    《自然》雜志認(rèn)為，西紅柿基因組測(cè)序有三個(gè)重要意義。首先，它能幫助科學(xué)家了解西紅柿甚至自然界的植物之間為什么會(huì)有巨大差別。西紅柿屬于茄科植物，而茄科植物屬種廣泛，從土豆到青椒有1000多種，比較它們的基因序列有助科學(xué)家了解它們的進(jìn)化過(guò)程。第二，西紅柿基因測(cè)序可以讓科學(xué)家了解更多的植物生長(zhǎng)基本機(jī)制，比如是什么基因使西紅柿變紅，人們喜歡紅西紅柿，但自然界植物中甚至在西紅柿中紅色并不常見(jiàn)。第三，了解西紅柿基因組可以幫助科學(xué)家改進(jìn)西紅柿質(zhì)量。比如不用轉(zhuǎn)基因技術(shù)就改變西紅柿的味道、儲(chǔ)藏時(shí)間、抗病蟲(chóng)害性能等。