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史上最全小麥基因組序列圖集問世
2020-12-04 08:13:00 來源: 科技日報
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        據最新一期《自然》雜志報道,加拿大薩斯喀徹溫大學領導的國際團隊在一項對全球小麥生産具有裏程碑意義的研究——10+基因組計劃中,對代表全球育種計劃的15個小麥品種的基因組進行了測序。這將使科學家和育種人員能夠更快地識別出具有影響力的基因,從而提高小麥産量、害蟲抗性和其他重要的農作物性狀。

        小麥是世界上種植最多的谷類作物之一,在全球糧食安全中發揮著重要作用,約佔全球人類熱量攝入的20%。據估計,到2050年,小麥産量必須增長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,並為小麥發現和育種開辟一個新時代。預計全球小麥界的科學團體將使用新資源來鑒定與需求性狀相關的基因,這將使人們能夠更精確地控制育種,提高小麥改良的速度,從而使農民和消費者受益,並滿足未來的糧食需求。

        新研究將小麥基因組序列的解碼數量增加了10倍以上,使科學家能夠通過對比使每個品種獨一無二的遺傳差異的全部細節,鑒定出小麥品係之間的遺傳差異。

        10+基因組計劃是一項由全球10個國家95名科學家組成的小麥聯合研究計劃,目標是破譯小麥的數千個基因組序列,包括從小麥野生親緣種帶來的遺傳物質。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。

        研究發現的一個小麥野生親緣種DNA片段,含有抗病基因且能提供針對多種真菌疾病的保護。試驗證明,該片段可將小麥産量提高10%之多。研究人員稱,了解這樣的致病基因可以改變育種的遊戲規則,例如只需通過簡單的DNA試驗而不是人工田間試驗就能更有效地選擇出抗蟲性品種。

        總編輯圈點

        人們對小麥最熟悉不過。然而相較于其他作物,小麥卻是唯一一個尚未完成全基因組測序的物種,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,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,形成了一個極為復雜的6倍體基因組,重復序列程度之高,分析工作之繁復,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,而高産、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解決方案。

【糾錯】 責任編輯: 郭童
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