21条染色体 10.7万个基因:小麦基因组破译有助高产非致敏品种培育

科技日报北京8月17日电(记者刘霞)据美国《科学》杂志17日报道,国际小麦基因组测序联盟(IWGSC)由来自20个国家的学术和行业研究人员组成,该联盟在最新一期的《科学》杂志上公布了小麦复杂基因组的相关数据——他们在用作面包的小麦的21条染色体上确定了10.7万个基因,研究人员称,新序列“迎来了小麦遗传学的新时代”。这将加快提高小麦收成的步伐,也为培育出非致敏品种带来新希望。

对研究人员来说,面包小麦的DNA一直是难啃的“硬骨头”。数千年前,两种草之间自然配种产生了现在用于意大利面的硬质小麦,这种小麦与另一种草杂交,产生了可以做成从面包到啤酒等各种食物的面包小麦。但这种种间杂交产生的基因组的大小是人类基因组的五倍,其包含三套非常相似的染色体,总共21对且拥有大多数基因的六个拷贝。由于缺乏基因组图谱,小麦育种者很难跟踪基因的代序传递情况;试图改变特定DNA序列的基因工程师也不知道如何入手。该2005年发起的联盟通过分别对每个染色体进行分解和测序,绘制出了该基因组图谱。

该联盟执行主任凯利·埃弗索尔说,迄今为止,联盟成员和其他人已针对这一基因组发表了100多篇论文。而且,新发现也已开始起作用。例如,比利时植物遗传学家安杰·罗德报告称,其研究小组确定了导致小麦发芽延迟的关键基因,她们希望使用CRISPR技术令该基因失效,从而缩短育种周期;美国加州大学戴维斯分校的乔治·杜布佐夫斯基教授最近发现了一种新的小麦高度基因。

该基因组还可帮助提高小麦对疾病的抵抗力并保护人类健康。加拿大科学家声称发现了一种使小麦茎秆更硬(因此能更好地抵抗锯蝇这种茎蛀害虫)的基因,为保护其他小麦品种指明了方向;而联盟联合负责人、澳大利亚分子遗传学家鲁迪·阿佩尔斯表示,他们发现了365种编码可刺激免疫或过敏反应的小麦蛋白的基因,有助于育种者培育出较少问题的小麦。

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责任编辑:夏青
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