胡桃松软油润，淡淡的核桃香味在舌尖萦绕。但很少有美国人尝过这种濒临灭绝的本土美食。现在，康涅狄格大学的本科生发表了第一张G3不寻常树DNA的完整图谱。该书已被牛津大学出版社接受出版。

为了在被忽视的濒危物种消失之前记录它们的DNA，白胡桃只是一项雄心勃勃的努力中的第一个。康涅狄格大学系统基因组研究所的生物多样性和保护基因组团队正在对南瓜灰、深海锯齿形珊瑚和红凤头鹦鹉等其他一些生物的基因进行彻底测序。该项目为本科生提供一整年的培训，学习如何测序、重建和描述单个物种的完整遗传密码。

该团队的其他成员包括OxfordNanoporeTechnologies和系统基因组学研究所(ISG)的科学家。研究特定物种的学生还与实地人员合作做出恢复和保护决策。对于白胡桃，这包括美国农业部林务局。

他们正在测序的所有生物体的共同点是，它们都是濒临灭绝的物种，没有主要农业、医学或科学用途的历史。

例如，胡桃核桃是一种原产于北美的核桃，看起来与黑胡桃相似，但坚果细长，非常油腻。有时人们会采集它的油，或收获它的木材。胡桃树现在正在消失，因为一种从亚洲进口的真菌杀死了它们，少数幸存者往往不是纯胡桃，而是日本核桃的杂交种，日本核桃很容易与胡桃杂交，并且具有一定的真菌抗性。

南瓜灰是被白蜡螟昆虫杀死的16种北美白蜡之一。由于栖息地丧失和宠物偷猎，红喉凤头鹦鹉受到严重威胁。深海珊瑚受到海洋酸化的威胁，这威胁到它们制造碳酸钙骨骼的能力。

其中许多生物体尚未得到充分的科学研究。直到最近，对生物体的DNA进行测序仍然极其耗时且成本高昂。通常，整个生物体家族都没有参考基因组或其遗传密码的完整序列。

“深海珊瑚基因组极其稀疏。在5,000个物种中，有两个已发表!这个可能是第三个，”ISG主任、基因组生物学家RachelO'Neill说，她是该项目的联合研究员。

深海珊瑚基因组特别有趣，因为深水就像海洋酸化一样，使珊瑚很难从水中获取碳酸钙，但深海珊瑚无论如何都能做到这一点。了解哪些基因使这成为可能也可以帮助我们了解浅水珊瑚如何在酸化中生存。

其他生物可能有其他秘密。由园艺贸易传播的真菌疾病正在迅速杀死亚洲、欧洲和美洲大森林中的树木。对伴随不同疾病进化的相关物种(例如白胡桃和日本核桃)的基因组进行测序，可以为了解哪些基因提供哪种类型的抗性提供有价值的见解。它可能使我们能够通过替换单个基因来拯救物种。尽管日本核桃并未濒临灭绝，但出于这个原因，该团队今年仍在对其基因组进行测序。

该团队的首席研究员、计算生物学家JillWegrzyn表示，“我们有兴趣了解有多少白胡桃种群已经与日本核桃杂交，以及是什么导致了真菌感染的遗传抗性”。

除了对这些基因组进行测序的实际兴趣之外，它也很有趣，因为它们与任何人曾经见过的任何其他东西都不同。倍性，或者说染色体拷贝的数量，可能与任何人想象的有很大不同。大多数动物都是二倍体：它们的每条染色体都有两份，一份来自母亲，一份来自父亲。有些植物可以是三倍体或四倍体，这意味着它们每种植物都有三个或四个副本。但该团队今年测序的南瓜白蜡树远远超出了这一范围。

“它……也许……八倍体!”EmilyStrickland'24(CLAS)说。她开始将南瓜灰作为一个独立的研究项目进行研究，发现它比任何人预期的都要复杂，现在作为生物多样性和保护基因组学团队的一部分进行研究。

该项目于去年启动，得到了文理学院地球及其未来倡议的资助，随后得到了ISG的支持，并得到了OxfordNanoporeTechnologies和ORG.one(其中基因组创新中心)的物质支持。在ISG中是一个国际合作伙伴。Org.one是牛津纳米孔项目，旨在开发多种极度濒危植物和动物物种基因组的高质量组装。

OxfordNanopore的DNA/RNA测序技术提供实时分析，可以对任何长度的片段(从短到超长)进行测序，灵活性是组装参考基因组所必需的。如果基因组是一本书，这将是整个短语而不是单个单词，这使得组装速度更快。

该项目的11名本科生主要是MCB和生物学专业。对于他们中的许多人来说，这是他们的第一次研究经历。其中一些人选择它是因为它的实际影响。

“我真的很喜欢使用计算技术立即解决问题的想法。在保护方面，我们可以做很多事情，”EmilyTrybulec'24(CLAS)说。她是去年对白胡桃基因组进行测序并撰写了刚刚发表的论文的团队成员之一，今年她以导师的身份回归。其他学生指出，作为该项目的一部分进行真正的研究与典型的课堂体验完全不同，在典型的课堂体验中，一切都是为了工作而设计的。

HarshitaAkella'24(CLAS)说：“它迫使你在寻求帮助之前伸出援手并进行协作，并自己寻找答案。”

生物多样性和保护基因组学团队的胡桃树参考基因组可以在这里找到。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：