烟草在线专稿　　生物技术和生命科学将成为21世纪引发新科技革命的重要推动力量。分子烟草研究，是现代生物工程科学的一个重要内容，它是实行对烟草基因的不断研究和探索，通过对烟草基因重组、基因突变、染色体变异的不断深入分析和实施应用，逐步了解和掌握烟草遗传基因信息，不断破译烟草遗传基因密码，使之为烟草更好地服务，推动中国烟草进入一个高科技水平发展时代，努力提高中国烟草的科技能量和综合竞争实力。

　　本文阐述了加强分子烟草研究的重要作用和意义；分析了我国当前分子烟草研究的现状及存在的问题；提出了加强分子烟草研究的重要措施，其目的就是要通过努力加强分子烟草学科的基础研究，探索烟草基因秘密，不断发现基因、研究基因、应用基因，推进烟草技术的创新革命，努力改进烟草的生物质量性状，促进烟草产业的不断深入和持续发展。

　　一、加强分子烟草研究的重要意义

　　加强分子烟草研究，积极实施基因组计划，可以获得一批具有自主知识产权的烟草重要性状功能基因，全面揭示种质资源的遗传背景，确立我国在烟草基因组研究上的核心优势，对提升烟草育种工作整体水平、实现烟草品种的根本性突破、培育烟草新兴产业、更好地发挥烟草模式作物的基础研究作用、提高我国烟草的科技竞争力都具有十分重要的作用和意义。

　　1.能够实现烟草品种的根本性改良

　　当今，由于现代烟草农业的不断深入推进和积极建设，烟草产业得到了较快的发展，烟叶品质和效益不断得到提升，但是，受烟草品种自身性状的制约，烟草产业的提质增效如果只是积极贯彻落实当前的农田生产技术和农事操作措施，提升的空间受到了一定的局限，有的已经达到或者接近极限，要想最提升，空间已经很狭窄，提升的水平已不很高。

　　加强分子烟草研究，就是要突破现今烟草品种生物质量性状提升的局限性，通过不断了解和掌握烟草品种的基因信息，并且利用其优质的基因，进行重新的组合、突变和变异，充分发挥优质基因的遗传信息作用，不断培育新型的烟草品系，使烟草品种实现质的飞跃，极大地提高其自身的优良生物性状，为烟草产业质效的进一步提高奠定坚实的基础。

　　2.能够提升烟草育种工作整体水平

　　加强分子烟草研究，能够促进烟草基因品质的改良，缩短育种时间；能够不断地加速分子生物育种技术的突破和实现，为提高育种效率，节约育种资源成本起到较为关键的积极作用。

　　近几年来，云南省烟草农业科学研究院积极实施基因组计划，通过不懈的研究和艰苦的努力，找到了烟草开花期调控基因，利用该基因可以使烟草在苗期提早开花，缩短烟草生长时间，使烟草育成品种的时间缩短三分之一，大大提高了育种效率；西南大学和云南烟草研究院已经突破了基因定向敲除关键技术，它是烟草品种改良的关键核心技术；贵州烟草研究院获得云烟系列品种全部6代系谱的基因组序列信息，揭示了近百年育种进程中基因组发生的变化，是烟草结构基因组研究取得的重要科学发现，为通过分子育种手段选择优良品种提供了重要的理论支持。这些基因的发现和基因技术信息的突破，对烟草育种的不断改进、对烟草育种整体水平的提高都具有十分重要的作用和深远的意义。

　　3.能够极大改良烟草生物质量性状

　　烟草自身的生物性状都是由遗传基因所控制的，包括烟草的烟碱、有害成分、主要抗性（抗病、抗虫、抗逆）、香气物质、主要矿物质吸收利用效率、烟叶成熟和烘烤特性等主要性状调控机制相关的功能基因克隆等，对这些基因进行遗传密码破译，掌握其转录、复制等各方面的信息，剔除有害的基因，保留有益的基因，进行基因重组，不仅能够培育“优质、特色、低害、丰产、高效、多抗”的优质超级烟草品种，极大改良烟草生物质量性状，满足卷烟工业的需要，更有助于从根本上减少或消除烟草内部有毒物质，降低或消除烟草危害，而且对其他别的相关作物学科能够提供科研数据，对植物的分子组学和生物技术研究将起到积极的推动作用，

　　2011年，我国烟草基因组计划取得重大突破，绒毛状烟草和林烟草全基因组序列图谱绘制完成，在烟草结构基因组研究成果的支撑下，成功锁定烟草黑胫病抗病基因和马铃薯Y病毒病抗病基因，它们是我国烟草基因组研究取得的原创性成果，具有完全自主的知识产权，它们的应用将有望解决我国烟叶生产长期受黑胫病和马铃薯Y病毒病的困扰。这是我国烟草抗病毒基因研究领域取得的一个重大突破，利用它们可以逐步对优质品种进行PVY抗性改良。假以时日，随着许许多多基因密码的破译，烟草品种内部的许多基因信息将为人类捕获，那么决定烟草生物质量性状的许许多多的基因片段，优质的将会为人类不断利用，有害的将为人类所剔除和淘汰，对优质超级烟草的开发，对烟叶产业的发展建设，将起到历史性的突破作用。

　　4.能够促进我国烟草生态环保发展

　　加强分子烟草研究，推进和实施基因组计划，充分探索了解和发现烟草基因信息，不断地屏弃不良基因，利用优良基因，对人类有益的基因，比如增加烟草抗性的基因，品质不断优化的基因，利用它们能够不断增强烟叶品种的抗性，减少病虫危害，减少农药肥料施用量，降低有毒有害物质的污染，保护生态环境，促进烟叶产业的环保和安全，促进烟叶内质的不断提高。

　　通过基因重组，实行优良基因的有效组合，使烟叶的优良生物质量性状得到进一步的表现和显示，实现烟草品质的不断优化；通过基因突变，培育具有质量优、个体体型性状明显的优良超级烟叶品种；通过染色体的变异，实现劣质基因、病基因、有害基因等不良基因的淘汰和改良，从而达到品种不断优化，生产成本不断降低、环境不断得到保护的目标，促进烟草产业的环保、生态发展。

　　5.能够提高我国烟草科技竞争能力

　　烟草的科技能量，在一定程度上反映一个国家烟草的科技水平，决定它在国际上的竞争能力和霸主地位。我国的烟草要加快“走出去”步伐，在世界市场上赢得地位，甚至起到主足轻重的作用，必须不断提高烟叶质量，提高品牌的竞争能力。当今，我国进行的烟草基因组计划的实施和研究，它是分子烟草研究的重要内容，也是不断提高我国烟草科技能量的重要体现。　

　　分子烟草研究是高新技术发展水平的集中展示，是当今世界衡量一个国家烟草科学发展水平的重要标志。中国烟草基因组计划分子烟草研究自启动以来，在烟草结构基因组学、功能基因组学和分子育种方面进行了整体规划和系统实施，在多个领域取得了突破性进展和成果，特别是根据获得的基因组图谱及样本的深度转录组测序的联合分析，对烟草主要代谢产物的合成代谢途径进行更加深入分析，对有效降低或消除烟草有害有毒物质将起到明显的效果，对烟草分子育种更是一个重大的突破。当今我国分子烟草研究烟草基因组计划重大专项的各项进展和成果均处于世界烟草科技前沿，极大地增加了我国的烟草科技含量，极大地提高了我国的烟草科技水平，从而促进了我国烟草科技竞争能力的不断提高。

　　二、我国烟草分子基因研究的现状

　　我国对烟草分子基因研究已经进行了多年，取得了一些可喜的成绩，并有了重大的突破，对烟草科学的发展提供了重要的科技保障并起到了较大的促进作用。但是，我们不能骄傲自满，沉浸于已取得的成绩之中，我们还存在不少的困难和具体问题，我们必须不断克服困难，解决问题，知难而上，力求使我们的烟草基因科学研究取得更加重大的进展和突破，促进我国烟草的优质、高效、生态、环保发展。

　　1.我国分子烟草研究所取得的成效

　　中国烟草举全行业之力，经过多年的不断探索和艰苦研究，开展重大科研攻关，汇集了国内外的权威专家，密切跟踪当前基因组学、生物信息学、遗传学等学科的前沿进展，保证从技术到系统全面居于世界领先水平，重大专项在多个领域已取得突破性进展和成果。

　　第一、完成了天绒毛状烟草和林烟草全基因组序列图谱。绒毛状烟草和林烟草是栽培烟草的两个祖先种。这两个品种的全基因组序列图谱是目前已知植物基因组序列图谱中基因组最大、组装精度最高、组装结果最好的2个图谱。此项工作的完成，实现了中国烟草基因组计划的重大突破。这是全球第一套烟草全基因组序列图谱，也是继马铃薯和番茄基因组之后全球完成的第三种茄科植物全基因组序列图谱。此举具有重要的科学价值和战略意义，是烟草科学发展的一个重要里程碑，标志着烟草研究从此全面进入基因组时代。

　　第二、烟草突变体库创制已达数十万份并正在进行大规模鉴定和分析，烟草分子遗传图谱构建和重要突变基因定位克隆也取得了突破，在此基础上，科研人员将有序开展绒毛状烟草和林烟草的遗传图谱和物理图谱绘制，并启动大量四倍体栽培烟草的基因组测序工作。

　　第三、在烟草品种改良关键技术研究上取得了重大进展，突破了烟草开花期调控和基因定向敲除两项关键技术。

　　第四、在烟草结构基因组研究成果的支撑下，锁定烟草黑胫病抗病基因，该基因是我国烟草基因组研究取得的原创性成果，具有完全自主的知识产权，它的应用将有望解决我国烟叶生产长期受黑胫病困扰的问题。

　　第五、科研人员从烟草中获得抗马铃薯Y病毒病（PVY）基因，并率先通过严谨的科学实验证实了该基因在烟草抗PVY过程中起关键作用。这是我国烟草抗病基因研究领域取得的又一重大突破，利用该基因可以逐步对优质品种进行PVY抗性改良。

　　第六、国家烟草基因研究中心完成基于绒毛状烟草和林烟草的全基因组基因芯片（Tiling芯片），成功研制基于栽培烟草的全基因组基因芯片（WT芯片），WT芯片是全球第一套栽培烟草全基因组基因芯片，覆盖度居国际领先水平。

　　第七、烟草基因组计划针对目前烟草品种亟须解决的抗性、香气、烟碱、腋芽、重金属（镉）等功能基因研究和育种利用做了系统规划和全面部署