甘蔗“生命密码”被破译，广西领衔的科研团队登上《科学》杂志

2月6日，由广西大学张积森教授领衔的团队在《科学》杂志发表重大成果，首次构建甘蔗多尺度图泛基因组，攻克了这一复杂多倍体作物基因组遗传解析的世界级难题。这项突破相当于为甘蔗绘制了基因“立体地图”，为全球甘蔗育种安装了“高精度导航仪”。

张积森团队代表与参会专家、学者合影。

甘蔗作为全球最重要的糖料和能源作物之一，其基因组却异常复杂。现代栽培甘蔗是百年来杂交育种的产物，基因组混合了多套不同来源的染色体，结构杂乱、重复序列极多，传统基于单一参考基因组的研究方法在此几乎“失效”，如同用平面地图描绘立体都市，大量关键遗传信息长期“藏在深闺无人识”。

面对挑战，张积森团队创新研究思路，抓住甘蔗“多倍体”本质特征，构建了全新的图泛基因组方案。团队研究整合了包括野生种、祖先种和现代品种在内的9套高质量基因组，首次将不同来源、不同倍性的遗传信息统一到同一坐标体系下。这张“立体地图”成功捕获了约82%的甘蔗基因组多样性，远超以往最好单一线性基因组约34%的覆盖度，使绝大多数曾被忽略的自然变异首次变得明确，团队已成功定位多个甘蔗的关键基因。

张积森分享。

这项研究系统解决了甘蔗遗传解析中“看不清、比不准、找不着”的三大难题，中国科学院院士韩斌评价，该成果“彻底改写了人们对甘蔗基因组‘不可解’的传统认知”，为甘蔗及其他复杂多倍体作物的精准育种提供了全新路径。国家糖料产业技术体系首席科学家张跃彬指出，这使甘蔗从“难题作物”一跃成为我国复杂多倍体经济作物基础研究的“领跑者”。

韩斌（左一）接受采访。

这项研究成果正从实验室走向田间。广西团队成员、广西大学农学院教授张清介绍，过去选育一个甘蔗新品种需要八到十年，如今利用“基因导航”，在苗期就能通过基因芯片快速筛选出高产、高糖、抗病的优良单株，将经验盲选变为精准筛选，有望大幅缩短育种周期。比如，一个叫SaTB1的基因，就像控制甘蔗分蘖的总开关。用最新的基因编辑技术“关闭”它后，甘蔗的“分叉”能力就能提升，也就能提高甘蔗的产量。

会议现场。

未来，科学家可以像拼积木一样，根据不同的需求（比如需要更甜的、更抗倒伏的、更适合机器收割的），精准组合或改良不同的基因模块，培育出“量身定制”的新品种。