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历史上最完整的小麦基因组序列图谱
2022-11-24

根据最新一期的"自然"杂志,加拿大萨斯喀彻温大学领导的一个国际小组在一项具有里程碑意义的全球小麦生产研究"10+基因组计划"中,对代表全球育种计划的15个小麦品种的基因组进行了测序。这将使科学家和育种人员能够更快地识别有影响的基因,从而提高小麦产量、抗虫害能力和其他重要作物性状。

小麦是世界上种植最多的粮食作物之一,在全球粮食安全中发挥着重要作用,约占全球人体卡路里摄入量的20%。据估计,到2050年,小麦产量将增加50%以上,才能满足日益增长的全球需求。

研究人员说:"出版历史上最全面的小麦基因组图谱,将有助于解决小麦全基因组的巨大问题,为小麦的发现和育种开辟一个新的时代。预计全球小麦界的科学团体将使用新的资源来识别与需求性状相关的基因,这将使人们能够更准确地控制育种,提高小麦改良的速度,从而造福于农民和消费者,满足未来的食品需求。

这项新的研究使被解码的小麦基因组序列的数量增加了10倍以上,使科学家们能够通过比较使每个品种独特的所有遗传差异的细节来识别小麦品系之间的遗传差异。

10+基因组计划"是一项由来自世界10个国家的95名科学家组成的联合小麦研究项目,旨在破译数以千计的小麦基因组序列,包括小麦野生近亲的遗传物质。这些小麦野生近亲已被育种人员用于提高小麦的抗病性和抗逆性。

研究人员说,小麦野生相对物种的DNA片段含有抗病基因,并能提供对多种真菌病害的保护,它是小麦(Triticum aestivum L.)的野生相对物种。结果表明,该片段可使小麦产量提高10%。研究人员说,了解这些致病基因可以改变游戏规则,例如,通过简单的dna试验而不是人工田间试验,可以更有效地选择抗虫品种。

主编圆点

人们对小麦最熟悉。然而,与其他作物相比,小麦是唯一尚未测序的物种,主要是因为小麦基因组太大--是人类基因组的5倍,水稻基因组的40倍。实际上,小麦是一个典型的异多倍体基因组,它是由三组非常相似但又不同的基因组组合而成,形成一个非常复杂的六倍体基因组。重复度高,分析工作复杂,无法与其他作物相比。今天的结果无疑将加快小麦育种研究的步伐,高产、抗旱、抗病虫害的小麦新品种也将为全球气候变化和人口膨胀造成的粮食短缺提供解决方案。