我國完成小麥A基因組精細圖譜繪製

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本報北京5月11日電記者齊芳從中國科學院遺傳與發育生物學研究所獲悉，我國科學家完成了小麥A基因組的測序和染色體精細圖譜的繪製，全面揭示了小麥A基因組的結構和表達特徵。這一成果10日在線發表於國際學術刊物《自然》上。有評論認為，該成果將對深入和系統研究麥類植物的結構與功能基因組學，進一步推動栽培小麥的遺傳改良具有重要理論意義和實用價值。

這一研究由中國科學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、中國科學院種子創新研究院和遺傳發育所基因組分析平台等合作完成。

據介紹，生產上廣泛種植的普通小麥是一個經兩次自然雜交而形成異源六倍體，含有A、B、D三個基因組，其基因組大而複雜，約為水稻基因組的40倍，85%以上基因組DNA為重複序列，致使基因組測序研究困難重重，進展緩慢。

幾年來，研究團隊一直在這一領域進行研究。2013年，研究團隊繪製了小麥A基因組草圖。此次，研究團隊通過構建A基因組BAC文庫和BAC測序，結合全基因組PacBio測序以及最新物理圖譜構建技術，繪製出了小麥A基因組7條染色體的分子圖譜，注釋出了41507個蛋白編碼基因，發現在小麥基因組中參與春化和開花的REM類轉錄因子基因有明顯擴增。

同時，通過與水稻、高粱和短柄草基因組的比較和共線性分析，科學家推演出了小麥A基因組7條染色體的進化模型，並鑒定出小麥A基因組從二倍體、經四倍體到六倍體進化過程中的染色體結構變異。

我國是世界上小麥生產和消費大國，常年種植的面積為2400萬公頃左右，年產量近1.3億噸。小麥A基因組測序和精細圖譜繪製的完成，為解析小麥基因組進化和馴化提供了高質量的基因組信息和一個全新的視角。注釋出的基因信息，將有助於對小麥重要農藝性狀基因的精細定位、克隆和功能解析，加速栽培小麥的遺傳改良和分子設計育種，對提升小麥產業競爭力、保障糧食安全和農業提質增效與可持續發展可能產生重要作用。