記者從中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所獲悉,該所小麥基因挖掘與利用創(chuàng)新團隊聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)大學,、澳大利亞莫道克大學等,,追溯中國近70年的現(xiàn)代小麥育種史,從頭組裝我國17個代表性小麥品種的高質(zhì)量基因組,,發(fā)現(xiàn)小麥品種分化的核心區(qū)域——跨著絲粒區(qū)域,。
該研究從基因組層面揭示中國小麥因氣候變化、地域飲食習慣等因素導致品種演進的遺傳機制,,為未來小麥的基因組學輔助育種改良提供了寶貴的基因資源信息,,也為全球種質(zhì)資源的整合和利用、支撐未來小麥育種提供了新的視角和策略。相關論文于11月28日發(fā)表于國際期刊《自然》,。
中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所研究員張學勇介紹,,小麥擁有更為龐大而復雜的基因組,其含有3個功能相似,、染色體間可互換的亞基因組,,具有很高的研究價值。
經(jīng)過對中國小麥17個代表品種高質(zhì)量基因組的重新組裝,,研究團隊發(fā)現(xiàn)這些品種展現(xiàn)出遠高于全球其他國家近30年小麥育成品種的遺傳多樣性,。研究推斷,這是由于我國小麥商業(yè)化育種發(fā)展相對較慢,,一定程度保留了品種的遺傳多樣性,使得中國小麥品種在對抗自然災害,、病蟲害等風險時保持了較高韌性,,體現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。
研究團隊還發(fā)現(xiàn),,跨著絲粒區(qū)域是小麥3個亞基因組分化的核心區(qū)域,。進一步研究表明,小麥中諸如春小麥,、冬小麥等品種分化,,與基因組中的春化基因從“春性”到“冬性”突變有關,同時也與該基因突變以后發(fā)生重復有關——重復次數(shù)越高,,抗凍害能力越強,。
研究團隊同時發(fā)現(xiàn)不同小麥品種籽粒硬度變化的演進規(guī)律。小麥籽粒的硬度影響著面團是否“筋道”,,受Ha基因控制,,若Ha基因突變或丟失,品種籽粒就會變硬,。研究表明,,在長期人工選擇和自然選擇的雙重作用下,我國西北,、華北地區(qū)的小麥品種含Ha基因突變的頻率顯著高于東南,、西南地區(qū)的小麥品種,這與我國居民在面食上偏向于“北硬”“南軟”的飲食習慣密切相關,,也與氣候條件有很大關系,。
(編輯:月兒)
