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我科學家成功繪制小麥D基因組草圖

我科學家成功繪制小麥D基因組草圖

2013-04-01 12:17:55

  中國農科院作物科學研究所與深圳華大基因研究院等合作,在國際上率先完成了小麥D基因組供體種——粗山羊草基因組草圖的繪制,結束了小麥沒有組裝基因組序列的歷史。該項成果北京時間近日在線發表于《自然》雜志,標志著我國的小麥基因組研究跨入世界先進行列。

  據項目牽頭人、中國農科院作科所研究員賈繼增介紹,在細胞遺傳學時代,小麥細胞遺傳研究走在各主要農作物的前列。但由于小麥基因組龐大而復雜,在進入基因組學時代后,其研究嚴重滯后,大大制約了小麥品種改良及相關研究的進展。此次小麥D基因組序列草圖的成功繪制,使小麥研究進入了一個新的發展時期,對于小麥育種、小麥種質資源、小麥功能基因組、小麥進化及比較基因組研究將產生巨大推動作用。

  賈繼增表示,小麥及其祖先種原產于西亞地區的一個很小的“新月”形地帶。大約8000—10000年前,小麥的四倍體種(AB基因組)與粗山羊草(D基因組)通過天然雜交,生成了六倍體小麥(ABD基因組),此后才“沖出新月,走向世界”,發展成為全世界最主要的糧食作物。研究表明,小麥D基因組共有7條染色體,約44億個堿基對,大約是水稻基因組的10倍。通過粗山羊草全基因組分析發現,其抗病相關基因、抗非生物應激反應的基因數量都發生顯著擴張,因而大大增強了其抗病性、抗逆性和適應性。研究還發現,在D基因組中有小麥特有的品質相關基因,而且這些也有許多發生了顯著擴增,從而使小麥的品質性狀大大得到改良,成為唯一能夠制作饅頭、面包、餃子等多種食品的糧食作物。

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