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解读地中海最具象征性的树 橄榄树的完整基因组

2019-01-19 09:33:49 • 来源：

橄榄是人类历史上最早被驯化的树木之一，可能大约6000年前。这是一个卓越的地中海标志，对西班牙和其他地区经济体(意大利，希腊和葡萄牙)至关重要。事实上，西班牙是世界上领先的橄榄油生产国。每年生产近300万吨石油用于当地消费和出口。西班牙占这一总数的三分之一。尽管如此，到目前为止，橄榄树的基因组还不得而知。基因组调节了诸如橄榄的品种，大小和风味之间的差异，树木长寿以及适应旱地农业的原因等因素。

解读地中海最具象征性的树 橄榄树的完整基因组

现在，来自巴塞罗那基因组调控中心(CRG)，RealJardinBotánico(CSIC-RJB)和Centro NacionaldeAnálisisGenómico(CNAG-CRG)的一组研究人员为橄榄的遗传难题带来了新的见解。树，通过对该物种的完整基因组进行有史以来第一次测序。这项工作的结果完全由桑坦德银行资助，本周已在开创性的开放获取和开放数据期刊GigaScience上发布。这篇文章将为新的研究工作铺平道路，这项研究将有助于橄榄树的发育，并保护它们免受现在造成重大损害的感染，例如细菌(Xilella fastidiosa)和真菌(Verticillium dhailae)的攻击。

“毫无疑问，它是一种象征性的树，很难改善植物育种，因为你必须等待至少12年才能看到它将具有什么样的形态特征，以及它是否适合交叉繁殖，”该论文的主要作者ToniGabaldón是ICREA研究教授，也是CRG比较基因组学实验室负责人。“了解橄榄树的遗传信息将有助于改善石油和橄榄油生产，这与西班牙经济息息相关，”他补充道。

私人资金支持公共科学

这个项目的故事始于一个演示，一个巧合和一个挑战。四年前，Gabaldón与RealJardínBotánico的CSIC研究员Pablo Vargas合作，介绍了由桑坦德银行资助的濒危物种项目的科学成果，如伊比利亚ly ..

当时，桑坦德银行对西班牙的科学项目融资表示了极大的兴趣。在演示过程中，Pablo Vargas向EmilioBotín提出了橄榄树基因组的完整测序，使用了与lynx序列相同的技术; 换句话说，是实现高质量基因组的最先进的技术策略。

会议结束五个月后，签署了一份合同，对Pablo Vargas协调的为期三年的研究工作进行了第一次完整的橄榄树DNA测序。

“基因组测序有三个阶段：第一，分离我们两年前发表的所有基因。第二，组装基因组，这是一个接一个地排序这些基因的问题，比如连接松散的短语最后，确定所有基因，或者对书籍进行约束。后两个阶段是我们已经完成并且现在正在呈现的，“CSICRealJardínBotánico研究员说。

根据CNAG-CRG的Tyler Alioto的说法，继续这本书的比喻“这个基因组产生了大约13.1亿个字母和超过1000 GB的数据。我们感到惊讶，因为我们已检测到超过56,000个基因，远远超过检测到的基因。相关植物的基因组测序，是人类基因组的两倍。“

解读其进化史

除了橄榄树基因组的完整测序外，研究人员还将这棵有千年历史的树的DNA与其他品种(如野橄榄)进行了比较。他们还发现了转录组，这些基因被表达以确定在成熟的不同阶段叶子，根和果实中的遗传表达水平存在哪些差异。

研究人员说，下一步将是对这棵树的进化历史进行解码，这种树自青铜时代以来就已成为旧世界文明的一部分。那时，在地中海东部，驯化野生橄榄树的过程开始了。后来，不同地中海国家的选择过程产生了我们今天拥有的近1000种树木。

了解来自不同国家的橄榄树的进化将有可能了解它们的起源并发现使其适应各种环境条件的关键。它还将有助于发现其非凡寿命背后的原因，因为树木可以存活3000至4，000年。

“这种长寿使得我们对橄榄树的排序实际上是一座活生生的纪念碑，”Gabaldón说。“到目前为止，从果蝇(Drosophila melanogaster)到第一个被分析的人类进行测序的所有个体已经生存了一段时间，取决于他们的预期寿命，但随后死亡或将死亡。这是第一个超过1000年的个体的DNA，可能还活了1000年，已经被测序了。“ 说加巴多和巴尔加斯。

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