科学家破译了甘薯的脱氧核糖核酸（DNA），发现甘薯是一种杂交作物。这一发现将有助于未来甘薯的培育并提高其抗逆性。甘薯是全球数百万人的主食，尤其是在撒哈拉以南非洲地区，甘薯能够抵御极端气候，对粮食安全至关重要。尽管甘薯如此重要，但是几十年来科学家一直未能破解甘薯的基因构造。如今科学家终于成功破译了甘薯高度复杂的基因组，揭开了其详细的进化史，并为未来甘薯的改良提供了宝贵的资源。
人类遗传的是两套染色体，而甘薯的染色体却有六套。这种六倍体结构导致甘薯的基因组解读起来尤其困难，就像把六套混在一起的百科全书理清顺序一样难以完成。
张俊飞（音译）教授在博伊斯·汤普森研究所带领的一个研究团队攻克了这一难题。据《自然植物》期刊报道，他们采用最尖端的DNA测序技术和其他先进方法为"坦桑尼亚"甘薯品种首次完整地解析了基因组序列。"坦桑尼亚"甘薯因其抗病性强和高干物质含量在非洲备受推崇。
破译甘薯基因组最大的障碍是对甘薯的90条染色体进行分类，并将其重组为六组染色体单倍型。研究人员完成了这一复杂基因谜团的完全分离或"定相"，这一成就前所未有。
研究带头人张俊飞表示："这一完整基因组的定相让我们获得了前所未有的清晰度，我们可以极其细致地解读甘薯的基因故事。"
他们发现的甘薯基因结构复杂得超乎想象。甘薯基因组被证明是由几个野生祖先形成的拼凑体，其中一些野生祖先的身份仍然未知。甘薯大约三分之一的基因构成来自原产于厄瓜多尔的野生种三浅裂野牵牛，三浅裂野牵牛似乎是早期甘薯祖先的直接后裔。另一主要部分的基因构成与中美洲的野生种四倍体甘薯十分相似，尽管其真正的基因贡献者可能还未被人类发现。
该研究的第一作者吴姗（音译）表示："小麦祖先的基因贡献可以在不同的基因组部分中找到，但是甘薯不同，其祖先的基因序列缠绕在同一条染色体上，形成了一种独特的基因组结构。"
这种相互缠绕的遗传基因意味着甘薯可以被暂时归类为"区段异源多倍体"，本质上是一种来自不同物种的杂交品种，但是其遗传表现却像是来自单一物种。这种基因组的合并和重组赋予了甘薯卓越的适应性和抗病性，这些性状对全球各地的农民维持生计至关重要。
张俊飞补充道："甘薯的六套染色体也使其具有更强的恢复力。因为有多套重要基因，甘薯可以保留备用副本，帮助其在干旱环境下生存，抵抗害虫，并适应不同的环境，这一特性被称为多倍体缓冲效应。"
然而，要想全面了解甘薯的基因潜力，还需要对不同地区的多个甘薯品种进行解码，因为每个品种携带的独特基因特征可能是其他品种所不具备的。
张俊飞团队的研究不仅仅是一个学术里程碑。因为对甘薯的复杂基因结构有了更清晰的认识，培育者现在可以更高效地识别出决定甘薯产量、营养含量、抗旱性和抗病性等关键性状的基因。这一精确认知可以加速改良品种的培育。
除了甘薯，这项研究还证明了现代基因组工具有助于对其他复杂基因组进行解码。包括小麦、棉花和香蕉在内的许多重要作物都有多套染色体。
随着气候变迁和病虫害压力增大，破译这些基因谜团对于培育具有抗逆性的作物和应对粮食安全挑战至关重要。
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