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小麦基因组破译有助高产非致敏品种培育

科普小知识2022-05-06 10:58:27
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新华社北京8月17日电(记者刘霞)据美国《科学》杂志17日报道,国际小麦基因组测序联合会(IWGSC)由来自20个国家的学术和工业研究者组成。在最新一期的《科学》杂志上,IWG学会公布了小麦复杂基因组的数据——在用作面包的21条小麦染色体上鉴定出107,000个基因。研究人员称,新序列“开创了小麦遗传学的新时代”这将加快小麦产量的提高,为培育非致敏品种带来新的希望。

对研究人员来说,面包小麦的DNA一直是一个很难破解的难题。几千年前,这两种草的自然杂交产生了现在用于意大利面条的硬小麦。这种小麦与另一种草杂交生产面包小麦,这种小麦可以制成从面包到啤酒的各种食物。然而,这些杂交产生的基因组的大小是人类基因组的五倍。它包含三组非常相似的染色体,总共有21对和6个大多数基因的拷贝。由于缺乏基因组图谱,小麦育种者很难追踪基因转移。试图改变特定DNA序列的基因工程师也不知道如何开始。该联盟于2005年发起,通过对每条染色体分别进行分解和测序来绘制基因组。

该联盟的执行董事Kelly Eversol说,到目前为止,联盟成员和其他人已经发表了100多篇关于基因组的论文。此外,新的发现已经开始发挥作用。例如,比利时植物遗传学家安吉尔·罗兹(Angele Rhodes)报告说,他的研究小组已经确定了导致小麦延迟发芽的关键基因,他们希望利用CRISPR技术来禁用该基因,从而缩短育种周期。加州大学戴维斯分校的乔治·杜布佐夫教授最近发现了一种新的小麦高度基因。

基因组也有助于提高小麦的抗病能力,保护人类健康。加拿大科学家声称已经发现了一种基因,这种基因可以使小麦茎变得更硬(从而更好地抵抗螟虫),为保护其他小麦品种指明了方向。然而,该联盟的联合负责人、澳大利亚分子遗传学家鲁迪·阿佩尔塞(Rudy Aperce)表示,他们已经发现了365个编码小麦蛋白的基因,这些基因能够刺激免疫或过敏反应,帮助育种者生产出问题较少的小麦。