2024-11-29 08:51:34
從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)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(xué)、澳大利亞莫道克大學(xué)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(xí)慣等因素導(dǎo)致品種演進的遺傳機制，為未來小麥的基因組學(xué)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(guān)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(xué)院作物科學(xué)研究所研究員張學(xué)勇介紹，小麥擁有更為龐大而復(fù)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(zāi)害、病蟲害等風(fēng)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(guān)，同時也與該基因突變以后發(fā)生重復(fù)有關(guān)——重復(fù)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(xí)慣密切相關(guān)，也與氣候條件有很大關(guān)系。
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