本報訊（記者 吳佩） 日前，記者從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，由中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所與深圳華大基因研究院等單位聯(lián)合組成的科研團隊，歷經(jīng)5年努力，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(jié)束了小麥沒有組裝基因組序列的歷史，也標(biāo)志著我國的小麥基因組研究跨入了世界先進行列。該項成果于3月25日在國際頂尖學(xué)術(shù)刊物《Nature》上在線發(fā)表。

    作為世界上分布最廣、種植面積最大的作物，小麥的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究具有重要地位。由于小麥基因組龐大而復(fù)雜，在進入基因組學(xué)時代之后，小麥基因組研究嚴(yán)重滯后，大大制約了小麥品種改良及相關(guān)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(fā)展時期，對于小麥育種、小麥種質(zhì)資源、小麥功能基因組、小麥進化及比較基因組研究將產(chǎn)生巨大的推動作用。

    據(jù)項目牽頭人、中國農(nóng)科院作科所研究員賈繼增介紹，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(fā)現(xiàn)，其抗病相關(guān)基因、抗非生物應(yīng)激反應(yīng)的基因數(shù)量都發(fā)生顯著擴張，因而增強了其抗病性、抗逆性與適應(yīng)性。研究還發(fā)現(xiàn)，在D基因組中有小麥特有的品質(zhì)相關(guān)基因，也有許多發(fā)生了顯著擴增，從而使小麥的品質(zhì)性狀得到改良，成為唯一能夠制作饅頭、面包等多種食品的糧食作物。正是由于D基因組的加入，才使小麥的抗病性、適應(yīng)性與品質(zhì)得到大大改良，推動小麥成為世界上種植區(qū)域最廣的第一大糧食作物。

通過與水稻、玉米、高粱、大麥等作物的基因組圖比較，發(fā)現(xiàn)了小麥D基因組的特有基因

    大量研究發(fā)現(xiàn)，目前大面積種植的普通小麥的D基因組多樣性非常貧乏，已成為制約小麥品種改良的瓶頸。小麥D基因組的供體種——粗山羊草的遺傳多樣性非常豐富，蘊含著許多優(yōu)良基因。據(jù)悉，下一步研究團隊將圍繞小麥基因組的精細圖與單倍型圖譜構(gòu)建、小麥種質(zhì)資源的變異組學(xué)與基因發(fā)掘等方面與全國有關(guān)單位開展協(xié)作攻關(guān)，有望使我國的小麥研究在未來5年內(nèi)躍居世界領(lǐng)先水平。

由于小麥中的抗寒相關(guān)基因數(shù)量大量擴增，因而使其成為北半球冬季唯一能夠生存的糧食作物