科学家于本周宣布，他们测出了一种杨树的基因组草图。这是首个被测出基因组序列的树木。这将有助于科学家研究杨树的生存能力，并促进生物燃料的开发。这项新的研究成果发表在了9月15日出版的《科学》杂志上。
杨树是一种在全世界广为种植的树木。它具有生长迅速的优点，在理想的条件下大约4年即可成材。杨树可以提供板材和造纸原料。此外，杨树还能成为可再生能源的原料。由于杨树的生长迅速，而且它的基因很容易操纵，植物学家也把杨树作为一种模式植物加以研究。
如今，由美国橡树岭国家实验室和能源部联合基因组研究所领导的一个联合研究组历时4年测出了毛果杨（Populus trichocarpa）的基因组草图。共有来自世界各地的32个科研机构参与其中，美国能源部为研究提供了大部分经费。
科学家使用了来自美国华盛顿州Nisqually河岸的一棵雌性杨树作为测序的样本。他们发现，杨树的基因组由约不到5亿个碱基对组成。科学家从中发现了约4.5万个编码蛋白质的基因，相比之下人类基因组只拥有约2万个基因。
在这之前，科学家已经测出了拟南芥和水稻的基因组。拟南芥也是一种模式植物。树木相对其他植物具有许多其他植物不具备的特性，例如它会制造木质、寿命长，并且能适应环境的变化。测定树木的基因组有助于科学家理解它的这些特性，选择杨树进行测序的原因还包括杨树的基因组相对较小，只有松树的1/40.
通过与已测序的拟南芥基因组相比较，科学家发现杨树在历史上至少发生了3次基因组加倍的事件，其中一次发生在距今1亿到1.2亿年前——而拟南芥和杨树的祖先大致也是在这个时候走上了不同的进化道路。另一次加倍则发生在距今6000万年到6500万年之间。基因组的加倍为杨树提供了多余的基因拷贝，从而有可能获得新的功能。科学家还发现，杨树的进化速度似乎比拟南芥慢。
再生使用
杨树的优异特性也让它有潜力成为一种生物燃料的原料。杨树含有的木质素可以分解为糖。糖经过发酵最终可以产生作为燃料的乙醇。
在一些国家，乙醇已经成为化石燃料的补充。例如，巴西已经有30多年使用乙醇作为汽车燃料的历史。乙醇替代了相当数量的汽油消耗。
《科学》杂志论文的主要作者之一、美国橡树岭国家实验室的Gerald Tuskan说：“生物燃料的吸引力不仅仅在于它们具有减少石油进口依赖的潜力，而且它们还可以减少环境影响。”
Tuskan说，杨树等树木可以调节大气中的碳含量。由于循环吸收，生物能源作物在实质上并不会造成多余的碳被释放到大气中。
尽管具有很大的潜力，杨树目前的生物能源价值并不高。科学家计划在测序的基础上改造杨树，使之生长更迅速、树冠更小。此外，科学家还打算培育出纤维素含量更高、木质素含量更低的品种，从而更有利于纤维素乙醇的生产。不过，Tuskan认为要培育出一种可供乙醇生产的新品种杨树，可能还需要十多年的实践。
在杨树的4.5万个基因中，有一半尚不知道其具体的功能。据《科学》杂志报道，英国南安普顿大学的科学家Gail Taylor认为测出杨树的基因组是“一个全新科学时代的开端”。
