中科院完成小麥A基因測序

孤寂如雲

中科院研究團隊領銜完成小麥A基因組測序，已獲最新一期國際著名學術刊物《自然》網上發表。

中國科學院25日發布消息說，該院遺傳與發育生物學研究所一個科研團隊首次完成了小麥A基因組的測序和草圖繪製，比較全面地揭示出A基因組的結構和表達特徵。這一成果已獲最新一期國際著名學術刊物《自然》網上發表。

專家稱，小麥A基因組測序和基因組圖譜繪製的完成，將為研究小麥馴化史提供一個全新的視角，並為多倍體小麥基因組的測序分析提供二倍體基因組參照序列。其註釋出的基因信息和分子標記有助於加速小麥的遺傳改良，對保障糧食安全和農業可持續發展具有重要作用。

這項研究由中科院遺傳與發育生物學研究所植物細胞與染色體工程國家重點實驗室小麥研究團隊領銜發起，通過與深圳華大基因研究院和美國加州大學戴維斯分校合作順利完成。研究團隊利用新一代測序技術，對二倍體烏拉爾圖小麥G1812系的基因組進行測序、組裝、註釋及相關分析，鑑定出34879個編碼蛋白基因，其基因數量與已知禾本科植物基因組的基因數相似。

基因組比較研究發現，在進化過程中由於大量反轉座子重複序列在基因間的插入，導致小麥A基因組的劇烈擴增。通過同源基因的比對和關聯分析，鑑定出一批控制重要農藝性狀的基因。該研究還篩選出大量的遺傳分子標記，將促進小麥的分子育種。

小麥是全球最重要的糧食作物，養活了世界上40%的人口，提供全球20%的人類營養所需熱能和蛋白質。生產上廣泛種植的普通小麥是一個異源六倍體，含有A、B、D三個基因組，追本溯源，普通小麥是由祖先野生的一粒小麥（烏拉爾圖小麥）與擬斯卑爾托山羊草（Aegilops speltoides，含BB基因組）雜交形成四倍體小麥。大約8000年前，四倍體小麥與粗山羊草再一次自然雜交，經自然和人類的選擇形成如今廣泛栽培的普通小麥。

由於普通小麥基因組大（是水稻基因組的40倍）而復雜，85%以上序列為重複序列，致使基因組測序研究困難重重。烏拉爾圖小麥是小麥A基因組的原始二倍體供體種，也是小麥進化的基礎性基因組，在小麥進化過程中起核心作用。

明報