小麦基因测序难题被攻克

    本报北京3月25日电（记者胡其峰、齐芳）小麦，这一世界上分布最广、种植面积最大的粮食作物没有组装基因组序列的历史结束了——由我国科学家领衔的研究团队近日首次完成了小麦A基因组和D基因组的测序和草图绘制，比较全面地揭示了其结构和表达特征。北京时间今日凌晨，《自然（Nature）》杂志在线发表了这一重大科学成果。

    这两项重大成果中，小麦A基因组的测序和草图绘制，由中科院遗传与发育生物学研究所联合深圳华大基因研究院、美国加州大学戴维斯分校合作完成；小麦D基因组的测序和草图绘制，由中国农科院作物科学研究所与深圳华大基因研究院等单位合作完成。

    小麦祖先原产于西亚，经过漫长的演化，今天的小麦含有A、B和D三个基因组，其中，A基因组是小麦进化的基础性基因组——世界上所有小麦都含有A基因组。由于D基因组的加入，使小麦的抗病性、适应性与品质得到大大改良，小麦由此“冲出西亚”，推动小麦成为世界上种植区域最广的第一大粮食作物。但是，由于小麦基因组庞大而复杂，普通小麦的基因组相当于水稻基因组的40倍，因此作物育种在进入基因组学时代之后，小麦基因组研究严重滞后，大大制约了小麦品种改良及相关研究的进展。此次小麦A和D基因组序列草图的成功绘制，使小麦研究进入了一个新的发展时期，对于小麦育种、小麦种质资源、小麦功能基因组、小麦进化及比较基因组研究，将产生巨大的推动作用。

    A基因组的测序成功，不仅使科学家找到了小麦A基因组剧烈扩张的原因，还从基因层面发现了可能是小麦能抵御恶劣生存环境和广适性的主要原因，并且鉴定出了一批控制重要农艺性状的基因，如控制小麦籽粒长度和千粒重的基因。此外，该研究还筛选出大量的遗传分子标记，将促进小麦的分子育种。

    D基因组测序项目牵头人、中国农科院作物科学研究所研究员贾继增介绍，小麦D基因组的供体种——粗山羊草的遗传多样性非常丰富，其中蕴含着许多优良基因。D基因组草图的成功绘制，为粗山羊草的开发利用及进一步的品种改良奠定了基础，并有望使小麦常规育种与杂交小麦研究取得突破性进展。

    我国是世界小麦生产、消费与研究的第一大国。贾继增表示，下一步，我国科学家研究团队将围绕小麦基因组的精细图与单倍型图谱构建、小麦种质资源的变异组学与基因发掘等方面，与全国有关单位开展科技协作攻关，力争使我国小麦研究在5年内跃居世界领先水平，实现我国小麦科研工作者数百年来的梦想。