2月6日，由广西大学牵头、福建农林大学等多所高校参与的研究团队在《科学》期刊发表研究成果，攻克甘蔗基因组解析此国际难题，为全球糖料和能源作物的遗传改良提供了新的研究路径。甘蔗是重要的糖料和能源作物。数据显示，全球约80%的食糖和40%的燃料乙醇来自甘蔗，因而被视为具有潜力的可再生能源作物。但现代栽培甘蔗的遗传背景极其复杂：它由不同祖先物种经历多轮杂交回交演化而来，基因组具有倍性高、染色体数量多、结构变异频繁等特征。正因如此，甘蔗基因组长期被形容为“无尽迷宫”，也被学术界视为“作物基因组学中的无人区”。传统的“单一线性基因组”分析方式在多倍体作物面前存在明显局限，难以完整解析甘蔗遗传信息，许多关键遗传特征容易被漏掉，进而影响基础研究深入和分子育种落地。受此制约，甘蔗育种长期难以实现更精准、高效的遗传改良。为打通这一瓶颈，研究团队采用了新的技术路线：整合4个甘蔗种的9套基因组数据，覆盖47至57条单倍型路径以及数十万个基因等位信息，建立了面向多倍体的图泛基因组分析体系。其关键在于，能够系统补回传统方法常忽略的遗传信息，更全面呈现甘蔗遗传多样性。论文第一通讯作者、广西大学张积森教授介绍，该体系可捕获甘蔗约82%的遗传多样性，为研究提供更完整、可靠的遗传信息库。这一成果的影响不止于甘蔗。图泛基因组框架为其他复杂倍性作物的遗传解析提供了可借鉴的方法，小麦、棉花等同样面临基因组复杂性问题，新范式有望为其精准育种带来突破。从更宏观的视角看，这也为全球粮食与能源安全对应的研究提供了新的科学支撑。随着该体系的建立与应用，甘蔗分子育种有望进入更精细化的新阶段：研究人员可以更准确地识别并利用有利遗传变异，加快培育高产、优质、抗逆的新品种，对提升产量、改善糖分品质、增强应对气候变化的能力具有现实意义。
破解甘蔗“基因组迷宫”——既是基础科学的突破——也是面向产业需求的探索；以更完整、更真实的遗传信息为基础，作物改良将拥有更可靠的起点。如何将基础研究成果稳步转化为高产、优质、抗逆、适应多样环境的新材料和新品种，仍需科研与产业协同发力，也将为保障食糖供给、培育绿色能源增长点提供更确定的支撑。