甘蔗


简介

甘蔗,禾本科甘蔗属草本植物,是温带和热带广泛种植的农作物。甘蔗是全世界热带糖料生产国的主要经济作物,尤其是东南亚太平洋诸岛国、大洋洲岛屿和古巴等地的经济支柱之一。甘蔗是我国制糖的主要原料,也是轻工、化工和能源的重要原料,具有极高的经济价值。


地理分布

甘蔗原产地可能是新几内亚或印度,后来传播到南洋群岛,大约在周朝周宣王时传入中国南方。先秦时代的“柘”就是甘蔗,到了汉代才出现“蔗”字,10到13世纪(宋代),江南各省已经普遍种植甘蔗。

全世界有一百多个国家出产甘蔗,最大的甘蔗生产国是巴西、印度和中国。种植面积较大的国家还有古巴、泰国、墨西哥、澳大利亚、美国等。中国蔗区主要分布在广西(产量占全国60%)、广东、台湾、福建等南方热带地区。


应用

  • 食用:甘蔗中含有丰富的糖分、水分,此外,还含有对人体新陈代谢有益的各种维生素、脂肪、蛋白质、有机酸、钙、铁等物质。
  • 保健:甘蔗味甘、性寒,归肺、胃经,具有清热解毒、生津止渴、和胃止呕、滋阴润燥等功效。
  • 工业原料:甘蔗茎秆为重要的制糖原料,茎中汁液含蔗糖12%-15%,还原糖、淀粉、果胶、脂肪约占4%,蔗渣的纤维含量约12%,含糖分多,出糖率高,纤维少,质量好,产量高。秆梢与叶片除作为牛羊等家畜的好饲料外,还可供药用,制乙醇作为替代能源,养酵母以及作建筑材料等。

基因组测序

甘蔗品种AP85-441在福建农林大学的领导下完成测序。利用BAC文库、基于PE250技术的Hiseq 2500和PacBio RS II等技术,组装获得基因组大小为 3.13 Gbp,Contig N50为45 kb。同时基于 Hi-C 物理图谱将2.9 Gbp 的基因组序列锚定至32条染色体。 使用MAKER软件,总共注释了35,525个具有定义等位基因的基因,总共有 82,773 个等位基因,平均每个基因有2.3个等位基因。

S. spontaneum Np-X基因组由福建农林大学领导测序完成。测序获得了52Gb的PacBio CCS长读长数据和417Gb的Illumina短读长数据。使用Canu(v1.9)和Hi-C将 S. spontaneum Np-X的高质量同源多倍体基因组组装成跨10个同源组的40个假染色体,基因组大小为2.76Gb,contig N50为382Kb,注释蛋白编码基因122,441个。与之前的S. spontaneum AP85-441基因组结果相比有了很大的改进。


Reference

1.中国科学院中国植物志委员会. 中国植物志.第10卷[M]. 科学出版社,

2.Zhang J, Zhang X, Tang H, et al. Allele-defined genome of the autopolyploid sugarcane Saccharum spontaneum L. Nat Genet. 2018;50(11):1565-1573. [OpenLBID: OLB-PM-30297971]

3.Zhang Q, Qi Y, Pan H, et al. Genomic insights into the recent chromosome reduction of autopolyploid sugarcane Saccharum spontaneum. Nat Genet. 2022;54(6):885-896. [OpenLBID: OLB-PM-35654976]