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普通小麦基因蓝图公布

对于植物科学研究者和育种专家来说,基因蓝图是非常重要的资料。现在有关研究人员终于可以借助这一工具,迅速地将特定基因定位在小麦基因组的单个染色体上了。美国加利福尼亚大学戴维斯分校的乔治·杜布佐夫斯基教授(Prof. Jorge Dubcovsky)表示,这些结果“对于我们实验室来说是非常棒的资源。之前设计基因组特异的引物需要花数周的时间,但是现在只要几个小时就可以完成了。在电脑上,将任何序列图位克隆至某条染色体的臂上只需要几分钟。除了让日常的小麦遗传学相关工作能做起来更快,它还让很多之前不可能实现的小麦基因组学的分析发现成为现实。”

图片来源:shutterstock.com

小麦是为世界各地许多人群的主要膳食组分,种植面积超过任何一种其他作物。人类每年会从215万平方千米的耕地上收获将近7亿吨小麦,产量仅次于玉米与水稻,是世界第三大谷物类作物。而且小麦的蛋白含量高于玉米与水稻,是人类食物中最主要的植物蛋白质来源。小麦籽粒易于保存,可以很容易地制成面粉,并进一步加工成各种高质量食物。小麦还有一个重要的特质,就是具有非常好的适应能力,它们可以在各种环境下茁壮生长。

国际小麦基因组测序协会(International Wheat Genome Sequencing Consortium, IWGSC)致力于测定六倍体普通小麦的全基因组序列,而获得序列草图无疑是前进路上的重要里程碑。在发表这份研究的同一期《科学》(Science)杂志上,另外一批论文给出了小麦基因组的第一份参考序列——这段序列是小麦最大的染色体3B的全序列。这为测序理念提供了一份证据,并未其他染色体序列的测定提供了模板。现在,IWGSC的研究人员预测,小麦的全基因组序列测定将会在未来三年内完成。

小麦基因组测序总进度(绿色为完已成部分)。图片:wheatgenome.org

“得到普通小麦所有染色体的基因草图,以及来自3B染色体的第一份参考序列,我们顺利到达了工作线路图上的一个重要的里程碑,”IWGSC共同主席凯瑟琳·弗耶表示,“我们知道前进的方向——那就是测定剩下20条染色体的参考序列。希望在未来三年里我们能够找到足够的资源,以完成这一目标。”

有了基于染色体的基因组全序列之后,植物育种专家的工作将如虎添翼——在检测基因如何调控复杂表型,诸如产量、籽粒品质、疾病、抗病虫害能力、抗非生物胁迫能力等的时候,他们将有便捷的工具可以使用。育种专家可以根据这些信息生产新一代的小麦品种,不仅具有更高的产量,而且具有可持续改进的能力,以应对世界人口增长以及环境变化对粮食安全带来的挑战。

草图序列测定的本身就已经带来了新发现,就在同一期《自然》杂志里,还发表了另外两篇与此相关的论文,分别是针对小麦基因组的演化历史,以及参与籽粒发育的基因的相关研究。(编辑:老猫)

The End

发布于2014-07-17, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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