小麦野生远祖基因组测序完成,向破解小麦基因组难题迈进了一步
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节节麦的基因组序列绘制成功 图片来自美国加州大学戴维斯分校

据《科技日报》11月17日报道,15日出版的《自然》杂志刊登了一篇研究论文称,美国加州大学戴维斯分校科学家领导的国际团队,成功为小麦的一种野生远祖——节节麦(Aegilops tauschii)进行了基因组测序,向破解小麦基因组难题迈进了一步。

作为全球主要粮食作物,小麦为人类提供了超过20%碳水化合物和23%蛋白质等营养需求,但因其基因组规模庞大且复杂,20年来,科学家们一直没能完成小麦全基因组的测序任务。

小麦及其野生远祖的基因数量为人类的6倍,含有的碱基数有17兆之多,且小麦基因组是六倍体,这意味着它由3套不同的基因组组成,所有这些特点使得为小麦进行基因组测序变得非常困难。

这次破解的节节麦也是如此。节节麦也叫山羊草,是一种生长在荒芜草地或麦田中的野生小麦,具有对极端环境的高适应能力以及耐病特性。但其基因组一样具有规模过大和复杂等特点,其84%基因组由重复序列构成。

加州大学戴维斯分校植物学教授简·德沃夏克的团队结合多种先进测序技术,最终获得具有参考价值的节节麦基因组序列,将为改良小麦品种、提高小麦面粉质量提供主要的基因来源。

德沃夏克表示,他们的新成果已经收获实效——利用节节麦中发现的两种抗小麦秆锈病基因,培育出了全新的小麦品种。

未来,研究人员可以根据节节麦的基因组序列,找到改善小麦烘焙质量、抗病性以及对寒冷、干旱、高盐等极端环境条件忍耐力的新基因。

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