史上最全小麥基因組序列圖集問世
將為育種開辟新途徑
科技日?qǐng)?bào)北京12月2日電 （記者馮衛(wèi)東）據(jù)最新一期《自然》雜志報(bào)道，加拿大薩斯喀徹溫大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)在一項(xiàng)對(duì)全球小麥生產(chǎn)具有里程碑意義的研究——10+基因組計(jì)劃中，對(duì)代表全球育種計(jì)劃的15個(gè)小麥品種的基因組進(jìn)行了測(cè)序。這將使科學(xué)家和育種人員能夠更快地識(shí)別出具有影響力的基因，從而提高小麥產(chǎn)量、害蟲抗性和其他重要的農(nóng)作物性狀。
小麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植最多的谷類作物之一，在全球糧食安全中發(fā)揮著重要作用，約占全球人類熱量攝入的20%。據(jù)估計(jì)，到2050年，小麥產(chǎn)量必須增長50%以上，才能滿足不斷增長的全球需求。
研究人員稱，有史以來最全面的小麥基因組序列圖集的問世，將幫助解決龐大的小麥泛基因組這一巨大難題，并為小麥發(fā)現(xiàn)和育種開辟一個(gè)新時(shí)代。預(yù)計(jì)全球小麥界的科學(xué)團(tuán)體將使用新資源來鑒定與需求性狀相關(guān)的基因，這將使人們能夠更精確地控制育種，提高小麥改良的速度，從而使農(nóng)民和消費(fèi)者受益，并滿足未來的糧食需求。
新研究將小麥基因組序列的解碼數(shù)量增加了10倍以上，使科學(xué)家能夠通過對(duì)比使每個(gè)品種獨(dú)一無二的遺傳差異的全部細(xì)節(jié)，鑒定出小麥品系之間的遺傳差異。
10+基因組計(jì)劃是一項(xiàng)由全球10個(gè)國家95名科學(xué)家組成的小麥聯(lián)合研究計(jì)劃，目標(biāo)是破譯小麥的數(shù)千個(gè)基因組序列，包括從小麥野生親緣種帶來的遺傳物質(zhì)。這些小麥野生親緣種已被育種人員用來改善小麥的抗病性和抗逆性。
研究發(fā)現(xiàn)的一個(gè)小麥野生親緣種DNA片段，含有抗病基因且能提供針對(duì)多種真菌疾病的保護(hù)。試驗(yàn)證明，該片段可將小麥產(chǎn)量提高10%之多。研究人員稱，了解這樣的致病基因可以改變育種的游戲規(guī)則，例如只需通過簡單的DNA試驗(yàn)而不是人工田間試驗(yàn)就能更有效地選擇出抗蟲性品種。
總編輯圈點(diǎn)
人們對(duì)小麥最熟悉不過。然而相較于其他作物，小麥卻是唯一一個(gè)尚未完成全基因組測(cè)序的物種，其原因主要是小麥基因組體量太龐大了——是人類基因組的5倍、水稻基因組的40倍。其實(shí)，小麥就是典型的異源多倍體基因組，由3套很像卻又不同的基因組整合，形成了一個(gè)極為復(fù)雜的6倍體基因組，重復(fù)序列程度之高，分析工作之繁復(fù)，都是其他作物不能比的。而今的成果，無疑將加快小麥育種研究的步伐，而高產(chǎn)、抗旱、抗病蟲的小麥新品種，也將為全球氣候變化及人口膨脹所帶來的食品短缺問題提供一項(xiàng)解決方案。