科学家测出杨树基因组草图

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1、科学家测出杨树基因组草图　　科学家于本周宣布，他们测出了一种杨树的基因组草图。这是首个被测出基因组序列的树木。这将有助于科学家研究杨树的生存能力，并促进生物燃料的开发。这项新的研究成果发表在了9月15日出版的《科学》杂志上。　　　　杨树是一种在全世界广为种植的树木。它具有生长迅速的优点，在理想的条件下大约4年即可成材。杨树可以提供板材和造纸原料。此外，杨树还能成为可再生能源的原料。由于杨树的生长迅速，而且它的基因很容易操纵，植物学家也把杨树作为一种模式植物加以研究。　　　　如今，由美国橡树岭国家实验室和能源部联合基因组研究所领导

2、的一个联合研究组历时4年测出了毛果杨的基因组草图。共有来自世界各地的32个科研机构参与其中，美国能源部为研究提供了大部分经费。　　　　科学家使用了来自美国华盛顿州Nisqually河岸的一棵雌性杨树作为测序的样本。他们发现，杨树的基因组由约不到5亿个碱基对组成。科学家从中发现了约万个编码蛋白质的基因，相比之下人类基因组只拥有约2万个基因。　　　　在这之前，科学家已经测出了拟南芥和水稻的基因组。拟南芥也是一种模式植物。树木相对其他植物具有许多其他植物不具备的特性，例如它会制造木质、寿命长，并且能适应环境的变化。测定树木的基因组有助

3、于科学家理解它的这些特性，选择杨树进行测序的原因还包括杨树的基因组相对较小，只有松树的1/40.　　　　通过与已测序的拟南芥基因组相比较，科学家发现杨树在历史上至少发生了3次基因组加倍的事件，其中一次发生在距今1亿到亿年前——而拟南芥和杨树的祖先大致也是在这个时候走上了不同的进化道路。另一次加倍则发生在距今6000万年到6500万年之间。基因组的加倍为杨树提供了多余的基因拷贝，从而有可能获得新的功能。科学家还发现，杨树的进化速度似乎比拟南芥慢。　　　　杨树的优异特性也让它有潜力成为一种生物燃料的原料。杨树含有的木质素可以分解为糖

4、。糖经过发酵最终可以产生作为燃料的乙醇。　　　　在一些国家，乙醇已经成为化石燃料的补充。例如，巴西已经有30多年使用乙醇作为汽车燃料的历史。乙醇替代了相当数量的汽油消耗。　　　　《科学》杂志论文的主要作者之一、美国橡树岭国家实验室的GeraldTuskan说：“生物燃料的吸引力不仅仅在于它们具有减少石油进口依赖的潜力，而且它们还可以减少环境影响。”　　　　Tuskan说，杨树等树木可以调节大气中的碳含量。由于循环吸收，生物能源作物在实质上并不会造成多余的碳被释放到大气中。　　　　尽管具有很大的潜力，杨树目前的生物能源价值并不高。

5、科学家计划在测序的基础上改造杨树，使之生长更迅速、树冠更小。此外，科学家还打算培育出纤维素含量更高、木质素含量更低的品种，从而更有利于纤维素乙醇的生产。不过，Tuskan认为要培育出一种可供乙醇生产的新品种杨树，可能还需要十多年的实践。　　　　在杨树的万个基因中，有一半尚不知道其具体的功能。据《科学》杂志报道，英国南安普顿大学的科学家GailTaylor认为测出杨树的基因组是“一个全新科学时代的开端”。