Nature：科學家完成云杉超大基因組草圖

　　在超過兩億年的歷史中，極具生態重要性的松柏類植物在森林中占據著統治地位。

　　現在，瑞典斯德哥爾摩大學生命科學實驗室(Science for Life Laboratory)和于默奧植物科學中心(Ume? Plant Science Centre)的科學家完成了對挪威云杉(Picea abies)的基因組草圖。這一成果不僅具有重要的科研價值，也能為許多國家的林業發展提供幫助。相關研究論文刊登在了近期出版的《自然》(Nature)雜志上。

　　挪威云杉常被人們用來作為“圣誕樹”，其基因組非常復雜，比人類基因組大七倍，是目前已測序基因組中最大的。研究人員表示，林木育種現在進入了新時代，現在我們可以在基因組序列的基礎上，開發更有效的方法，確保樹苗適應于不同區域的各種土壤條件。

　　研究人員在挪威云杉的巨大基因組中鑒定了 28,354 個功能基因。令他們感到驚訝的是，挪威云杉的基因組比擬南芥大一百多倍，但二者的功能基因數量卻相差不遠。研究人員指出，這是因為在漫長的進化史中，挪威云杉的基因組逐漸累積了大量重復 DNA 序列，這些重復序列造成了基因組的膨脹。其他植物和動物具有去除這些重復 DNA 的機制，但顯然這種機制在松柏類植物中并沒有起到應有的作用。

　　這一項目的最大挑戰是，要將約兩百億遺傳密碼以正確順序組裝起來。為此，研究人員開發了許多新軟件，采用了最先進的測序技術。研究顯示，挪威云杉的基因組中存在多種長末端重復的轉座元件，由于缺乏有效的清除機制，這些元件緩慢而穩定的積累起來。研究人員對另外幾種松柏類植物進行了比較測序，發現上述轉座元件多樣性是這類植物所共有的特性。研究人員還發現，參與轉座元件沉默的一種小 RNA(24 個核苷酸)，在這些植物中的表達具有組織特異性，而且表達量比其他植物低很多。

　　此外，加拿大的研究人員也在近期的《生物信息學》(Bioinformatics)雜志上發布了白云杉(Picea glauca)的基因組測序。

　　這兩項研究得到的基因組序列，將幫助人們開發新工具來進行林木育種，改良松柏類植物的一些重要特性，例如抗蟲能力、木材質量、生長速率和對氣候變化的適應性等等。