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在超过两亿年的历史中，松柏类植物在森林中占据了统治地位，具有巨大的经济价值和生态重要性。日前，瑞典科学家完成了对挪威云杉（Picea abies）的基因组测序，并将测序结果发表在本期的Nature杂志上。
挪威云杉常被人们用来作为圣诞树，其基因组非常复杂，比人类基因组大七倍，是已测序的最大基因组。瑞典的UPSC（Umeå Plant Science Centre）和SciLifeLab（Science for Life Laboratory）领导研究团队完成了挪威云杉的基因组草图，这一成果不仅具有重要的科研价值，也能为许多国家的林业发展提供帮助。
“林木育种现在进入了新时代，而瑞典将有望走在发展的前沿，”UPSC的Ove Nilsson教授说。“瑞典每年要进行大量的树苗种植。现在我们可以在基因组序列的基础上，开发更有效的方法，确保树苗适应于不同区域的各种土壤条件。”
研究人员在挪威云杉的巨大基因组中鉴定了28,354个功能基因。令他们感到惊讶的是，挪威云杉的基因组比拟南芥大一百多倍，但二者的功能基因数量却相差不远。研究人员指出，这是因为在漫长的进化史中，挪威云杉的基因组逐渐累积了大量重复DNA序列，这些重复序列造成了基因组的膨胀。其他植物和动物具有去除这些重复DNA的机制，但显然这种机制在松柏类植物中并没有起到应有的作用。
这一项目的最大挑战是，要将约两百亿遗传密码以正确顺序组装起来。为此，研究人员开发了许多新软件，采用了最先进的测序技术。研究显示，挪威云杉的基因组中存在多种长末端重复的转座元件，由于缺乏有效的清除机制，这些元件缓慢而稳定的积累起来。研究人员对另外几种松柏类植物进行了比较测序，发现上述转座元件多样性是这类植物所共有的特性。研究人员还发现，参与转座元件沉默的一种小RNA（24个核苷酸），在这些植物中的表达具有组织特异性，而且表达量比其他植物低很多。
此外，加拿大的研究人员也在本期的Bioinformatics杂志上发布了白云杉（Picea glauca）的基因组测序。这两项研究得到的基因组序列，将帮助人们开发新工具来进行林木育种，改良松柏类植物的一些重要特性，例如抗虫能力、木材质量、生长速率和对气候变化的适应性等等。