記者從中國熱科院獲悉，該院熱帶生物技術研究所、熱帶作物生物育種全國重點實驗室甘蔗研究中心及其合作團隊，在甘蔗基因組學研究領域取得重要進展。團隊自主研發三套全新分析算法，破解了多倍體甘蔗基因組解析、基因定位等行業核心難題，通過分層分步的群體遺傳解析，完整還原甘蔗從野生草本植物的演化全過程，成功鎖定調控甘蔗高糖積累的關鍵育種基因。相關研究成果在線發表於學術期刊《自然》。

甘蔗是我國核心糖料作物，支撐著國內80%以上的食糖供應。甘蔗屬於復雜多倍體作物，具有基因組龐大、遺傳背景復雜等特點，長期面臨基因組解析難、優異基因定位難、育種靶點確定難三大技術瓶頸，嚴重制約了優質高產甘蔗新品種的培育。

針對多倍體基因組組裝的技術痛點，團隊創新研發出C—Phasing基因組組裝、KMERIA全基因組關聯分析、Allele—Express等位基因定量表達三套算法。團隊結合多種技術、方法，實現復雜甘蔗基因組的精准組裝，順利完成經典優良品種POJ2878的高質量單倍型分型基因組組裝，補齊了甘蔗基礎研究的參考基因組短板。

科研團隊前期完成了全球19個產區981份甘蔗種質材料的重測序工作，建成目前全球規模最大的甘蔗群體遺傳資源庫。數據分析發現，超過95%的現代甘蔗栽培品種均攜帶POJ2878的大片段基因組序列，証實多倍體作物性狀改良的核心在於調控基因劑量平衡，而非簡單的基因疊加。

同時，團隊系統梳理出甘蔗完整演化脈絡，將其發展歷程劃分為野生種自然選擇、熱帶種人工馴化、栽培種優良化育種三個階段，清晰闡明了抗逆、糖代謝等關鍵性狀在不同演化階段的遺傳形成機理。

研究人員聚焦甘蔗儲糖薄壁細胞，依托KMERIA算法精准鎖定調控細胞發育的核心基因，為高糖甘蔗品種分子選育明確了關鍵靶點。中國熱科院生物所甘蔗研究中心副研究員王俊剛表示，該成果落地應用前景廣闊，僅以廣西產區為例，甘蔗糖分每提升1個百分點，當地即可年增收20億元，且無需額外增加生產成本。（記者 王祝華）