解码两个黄麻物种的纤维秘密

黄麻是一种韧皮纤维植物，其中有一百多种物种。黄麻用作许多人类目的的实惠的天然纤维来源。只有两种商业栽培物种，具有独特的纤维特性，但它们不能交叉繁殖。要深入了解这两个物种的特定性状，孟加拉国朱斯研究所的黄麻（Barj）项目的基本和应用研究在Maqsudul Alam教授的领导下进行了比较基因组学，并通过黄麻DNA测序，确定了调节Bast的特定基因纤维生物发生。

什么是黄麻？如果你住在西方世界，你可能没有遇到这种植物，但你可能会在日常生活中遇到它的产品。黄麻是一种韧皮纤维厂;来自它的纤维用于产品，如绳索，麻袋和椰壳垫。Bast是从植物茎获得的纤维组织，如黄麻，大麻和亚麻。只有超过一百种黄麻的两个是商业栽培的。这两个物种具有独特的纤维特征和其他生理性状，但不能跨越繁殖。这导致减少黄麻的遗传多样性。为了提高这种多样性，通过量身定制的繁殖，在孟加拉国黄麻研究所通过量身定制的繁殖来提高黄麻纤维的质量，旨在解码两种物种的基因组（整个遗传物质）。

是什么让某种物种独特？
人类只是一个物种，我们都有类似的特征特征，使我们能够识别另一个人。然而，在植物王国，有接近400,000种植物物种，每个特点都有独特的特点。这使得雏菊或苹果独特的玫瑰，但也导致植物家庭内的各种。例如，内部茄科科有番茄、土豆和茄子等品种，它们的果实都有独特的不同。然而，它们有一些共同的特征(如花的结构)，使这些植物成为同一科的一部分。

Barj项目对Tossa和White黄麻进行了黄麻基因组测序。

这锦葵科植物家族包括重要的经济作物，如棉花，秋葵，可可和黄麻。在这些物种中，不同的植物部分具有经济重要性——例如可可和秋葵的果实，而棉花种子周围的纤维对人类有益。在黄麻中，存在于韧皮部维管组织(运输光合糖)的韧皮纤维构成了许多大型黄麻产品的基础。这些韧皮纤维的质量决定了黄麻的强度，因此，也决定了黄麻的多种用途。

黄麻有100多种(corchorus sp。），但他们只有两个，Corchorus olitorius(tossa黄麻)和Corchorus capsularis.(白黄麻)，用于商业种植。自公元前3000年以来，黄麻就在印度河流域文明中得到了种植。吐沙黄麻原产于非洲，后来被带到印度次大陆，而白黄麻原产于印缅地区。这两个物种都有独特的特征或特征，这些特征是由处于细胞功能核心的基因控制的。

基因控制植物特征
DNA是生命的蓝图。以特异性方式在DNA的结构中以特定方式排列的化学物质（碱）序列构成了基因。细胞和因此组织的行为由几个基因控制。由种子萌发，花色，果实形状以及茎纤维的结构的所有特征，由基因产物控制。此外，植物是否可以容忍诸如害虫和病原体的干旱，极端温度和挑战之类的应力，也由基因的产物决定。

对农民来说，要想从作物中获得最大收益，就得依靠理想的育种。例如，如果一种植物耐旱但产量不高，而该家族的另一种植物高产，那么农民可能想要杂交这两种植物，以获得耐旱和高产的植物品种。这是通过一个物种与另一个物种(同科)的交叉受精得以实现的;换句话说，就是从一种植物中获取花粉，并让它使另一种植物的胚珠受精。交叉受精允许物种之间的基因混合，产生通常令人满意的特征的组合。

交叉或不穿过？
商业栽培的两种黄麻酸不能交叉施肥。这可能发生了很多原因，但它意味着通过传统育种，这两个物种不兼容。然而，这些单独的黄麻物种中存在许多固有的特征，当合并时，有利于农民。例如，与白黄麻相比，Tossa Jute不太宽容耐洪水，干旱和盐度应力。然而，白色黄麻比Tossa黄麻更容易受到疾病的影响。由于作物不会耐受不利条件，全球气候变化影响了舌氏产量。关于韧皮纤维，Tossa黄麻具有比白色黄麻更强大的纤维，具有细粒质量的纤维。因此，对于今天的黄麻饲养员，将一些理想的性状结合在一起是有益的，以获得高产品种，具有改善的纤维质量。那么如果不可能的传统育种，如何克服这些挑战？

通过比较基因组学研究，已鉴定出若干与韧皮纤维发生有关的基因。

解码谜团
鉴于该基因对照植物性状，特别是植物物种的特定基因的知识增加将有益于靶向育种。

Barj项目对Tossa和White黄麻进行了黄麻基因组测序，这涉及这些植物物种中存在的所有基因的解码。使用高度专业化的工具，揭示了这两种物种中的基因的布置和序列。通过观察基因结构，这允许Tossa和White Jute的比较基因组学。特别是，作者鉴定了调节韧皮纤维生物发生的基因，即控制韧皮纤维起源的基因。黄麻粗韧带纤维由纤维细胞中的高含量的木质素含量。木质素是一种在植物细胞壁中丰富的生物聚合物，导致其韧性。该研究确定了一些与木质素相关的基因证实了纤维质质量的物种差异。此外，作者还基于与每个应力相关的基因产物的量来证实了两种物种的应激耐受性。该研究还确定了导致黄麻等物种之间的进化差异。

纤维的未来
通过比较基因组学研究，已鉴定出若干与韧皮纤维发生有关的基因。这是目标育种的下一步，即选择有利于育种者的基因组合。这一突破将允许新的基因技术用于生产黄麻植物，这种植物不仅更能耐受各种压力，而且有更好质量的韧皮纤维。这不仅可以增加黄麻的遗传多样性，也可以满足全球日常生活中对更好的天然纤维的需求。