• 最完善小麥基因組圖譜公布

    2018-08-20 13:40:31來源: 科技日報

       由20個國家的學術和行業研究人員組成的國際小麥基因組測序聯盟(IWGSC),8月17日在《科學》雜志上公布了小麥復雜基因組的相關數據——他們在用來制作面包的小麥的21條染色體上確定了10.7萬個基因。研究人員稱,新序列“迎來了小麥遺傳學的新時代”。這將加快提高小麥收成的步伐,也為培育出非致敏品種帶來新希望。

      小麥是全球最重要的糧食作物之一,養活了世界上40%的人口。我國是世界上小麥生產與消費大國,常年種植面積為2400萬公頃左右,年產量近1.3億噸。因而,小麥的研究始終是國內外科學家心頭大事。但經過數千年種間雜交形成的小麥基因組,大小是人類基因組的5倍,其包含三套非常相似的染色體,總共21對且擁有大多數基因的6個拷貝。由于缺乏基因組圖譜,小麥育種者很難跟蹤基因的代序傳遞情況,試圖改變特定DNA序列的基因工程師也不知道如何入手。國際小麥基因組測序聯盟從2005年發起至今,通過分別對每個染色體進行分解和測序,最終繪制出了這份完善的小麥基因組圖譜。

      華大基因作為合作機構之一,參與完成了其中染色體7B的BAC測序與組裝工作。華大集團首席執行官徐訊表示,華大在重要糧食作物基因組領域一直持續研究,并指出此小麥基因組的發布將對小麥的基礎與分子育種研究等工作起到重要的支撐與幫助作用。

      國際小麥基因組測序聯盟執行主任凱利·埃弗索爾說,迄今為止,聯盟成員和其他人已針對這一基因組發表了100多篇論文。而且,新發現也已開始起作用。例如,比利時植物遺傳學家安杰·羅德報告稱,其研究小組確定了導致小麥發芽延遲的關鍵基因,她們希望使用CRISPR技術令該基因失效,從而縮短育種周期;美國加州大學戴維斯分校的喬治·杜布佐夫斯基教授最近發現了一種新的小麥高度基因。

      基因組圖譜還可幫助提高小麥對疾病的抵抗力并保護人類健康。加拿大科學家聲稱發現了一種使小麥莖稈更硬(因此能更好地抵抗鋸蠅這種莖蛀害蟲)的基因,為保護其他小麥品種指明了方向。而聯盟聯合負責人、澳大利亞分子遺傳學家魯迪·阿佩爾斯表示,他們發現了365種編碼可刺激免疫或過敏反應的小麥蛋白的基因,有助于育種者培育出較少問題的小麥。

      總編輯圈點

      小麥是最常見的糧食作物之一。在漫長的歷史中,我們把它加工成面包、饅頭、面條、啤酒等各種各樣的食物或飲品。盡管如此,分子生物學的進步讓人們意識到,哪怕是我們非常熟悉的小麥身上,也有眾多未解之謎。破解小麥基因組密碼,將使科學家對它的了解發生質的飛躍,也為未來人類更好地利用小麥做了重要鋪墊。

     

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