北卡罗来纳州，国际努力揭示桃子基因组

北卡罗莱纳州立大学(North Carolina State University)的一项国际合作研究揭示了桃子的基因构成，这可能对桃子以及玫瑰、草莓、覆盆子、樱桃、苹果、李子甚至杨树和栗树等相关植物的未来产生深远的影响。

园艺科学副教授布莱恩·索辛斯基(Bryon Sosinski)博士是一项桃基因组测序工作的美国协调人。索辛斯基说，国际桃子基因组计划(IPGI)遍及全球，包括意大利、西班牙和智利的科学家。在美国，北卡州、能源部联合基因组研究所、克莱姆森大学和华盛顿州立大学是主要的合作伙伴。

Sosinski表示，在美国，努力由美国能源部资助，而意大利政府资助了国际努力。他补充说，桃子基因组序列将于4月1日开始在线提供http://www.peachgenome.org。

当对生物体的基因组进行测序时，科学家确定核苷酸或分子的顺序或序列，其中构成DNA在染色体上出现。这些核苷酸由字母A，T，C，G鉴定，因此基因组序列是这些字母的长名单。

虽然生物体基因组测序是一项重要的科学成就，但索辛斯基说，这只是基因组相关科学工作的开始。生物体的基因组序列大致相当于一本书，它只是一长串字母，单词、标点、段落或章节之间没有空格。

这个长篇字母列表，本身含义很少;但是，如果字母被组织成单词，并且添加标点符号，并且涉及段落和章节的句子开始有意义。

科学家们将利用桃子的基因组序列，通过识别基因组的区域及其功能，创建一本科学上的可读书籍。例如，并不是基因组序列中的所有字母都是基因。事实上，一些字母串没有可识别的功能，被称为垃圾DNA。其他字母串确实形成基因，而其他字母串还有其他功能。

已经测量了许多生物体，包括人类的基因组。Sosinski表示，这些各种基因组序列尚未平等地产生。有些更准确，因此比其他更有用。他说桃子基因组似乎特别准确。

“在植物世界中，这看起来像是那里的上级基因组，”索斯基斯说。“这将有很多效用。”

换句话说，桃子的基因组序列应该对植物育种家这样的科学家特别有用，他们想要培育出具有特定特征的桃子，或者可能想要利用基因转化技术将理想的桃子特征转移到其他植物上。

Sosinski表示，桃子基因组序列异常准确，因为序列源自称为“Lovell”的桃子品种，其具有一倍的单倍体基因组。单倍体细胞，例如精子和蛋细胞，是纯合的，仅含一组染色体。杂合细胞，例如卵或精子以外的细胞，其构成人体，是二倍体，含有两组染色体。这些不同染色体中的核苷酸序列存在变化。

“这很重要，因为当个体是杂合或很大的杂合时，基因和DNA的姐妹拷贝是不同的，使得序列的组装有问题，”Sosinski解释说。

他补充道，“想象一下，如果你拿了两个拼图拼图，而是每个拼图的碎片被剪切不同，你把两个谜题混合在一起，然后试图把它们放在一起。一些部分不会适合合身。在我们的情况下，两个谜题的碎片是相同的，因此拼图最初来自的难题并不重要，它将适合正确。“

还增加了桃子序列的准确性，即桃基因组的DNA含量在约230mbp（数百万碱基）中相对较小，与玉米基因组的超过20亿碱基。

Sosinski表示，桃子基因组应该有助于使用许多桃子亲属的科学家，其基因组似乎与桃子相似。这些亲属，例如苹果或梅花，也可以预期，但其他人，如草莓和覆盆子和树木，如杨树和栗子，植物似乎不太可能与桃子不同。

他补充说，它可能是所有这些植物都有共同的祖先。虽然它们已经进化到今天完全不同，但它们的遗传妆容仍然相似。结果，科学家了解桃子基因组可能转移到这些亲属，因为桃基因组似乎是相对不变的或本质上的祖先。例如，如果科学家识别桃子基因，则影响水果中的糖含量，草莓和覆盆子可能具有相同的基因，并且它可能具有相同的功能。

索辛斯基说，基因组测序的那棵桃树就在克莱姆森大学的校园里，他们已经安排将10棵修剪的桃树送到北卡罗来纳州立大学，索辛斯基希望在那里的校园周围种植这些树。

园艺科学系是NC州农业和生命科学学院的一部分。

-考德威尔