绘制我国首例“林木基因图谱

来源 南京日报 2011-2-22 10:54:51

南京日报

10年研究，绘出杨树基因图谱

自然界的树，为什么有的高有的矮？有的长得快，有的却成材慢？有的天生就能抵御虫害，有的能够在缺水的荒漠中生存？秘密就在于它们各自不同的基因。破解这些基因密码，就必须绘制出“基因图谱”。

回国伊始的尹佟明把目标锁定在最常见的杨树身上。“其实，早在1999年我就已经选定了杨树，在美期间也一直没有间断过研究。”尹佟明说，“究其原因，杨树是我国种植面积最大的树种，生长速度较快，应用广泛。同时杨树的基因组约4.5亿至4.8亿个，在林木中相对较少。”

10年的积累，突破就在眼前。回国不久，尹佟明就带领团队绘制出杨树基因图谱，这也是我国首例“林木基因图谱”。不过作为严谨的科学家，他并不讳言，林木基因研究在国内刚刚起步，很多基因对应的功能尚未完全明确，这张图谱也在不断补充和完善中。

破解基因密码，实现“需要什么种什么”

有了这张图谱就能定位基因。科研人员将相对容易地找出各种基因对应在其染色体上的位置，进而摸清杨树的遗传规律，最终实现对杨树品种进行改良。

图谱的意义还不只是杨树本身。未来，随着不同林木基因图谱被绘制出来，科学家们能够破解和掌握更多优势基因的密码。通过分子育种的手段，将多种优势基因导入到一个种子体内，产生新的优势物种，真正实现“需要什么种什么”，并人工控制树木生长时间。

比如，研究过程中，尹佟明和他的团队在全国首次发现，通过基因调控，可以使同一棵树木的地上和地下部分，木质素含量不一样，“地上部分要被砍伐，进行造纸等利用，木质素含量可以高一些；地下部分，主要用来吸收二氧化碳，可降低木质素含量，增强吸收二氧化碳的能力。”

反对培育“转基因林木”

绘制基因图谱，掌握基因密码还能做什么？比如让动物和植物间实现基因互转……

“我反对培育这样的‘转基因林木’。”尹佟明斩钉截铁地说，“树是种在土壤中的，动物基因进入植物体内，最终将分解到土壤中，从长远来看，生态风险很难评估。”因此，尹佟明研究的基本底线是，对同一种林木的不同基因进行转化和调控。

除了种树，尹佟明还将研究领域拓展到了生物质新能源。生物能源中，全球公认的“王者”是乙醇，但目前的生产原料几乎都是玉米等农作物，不仅成本较高，还有“抢粮”的嫌疑。“经过研究，我们发现，可以从林木中提取纤维素生产纤维乙醇进行替代。今后只要能培育出纤维素含量高且易于分离的新树种，它就能成为生物能源的新原料。”