小麥基因組破譯有助高產非致敏品種培育
據美國《科學》雜誌17日報道,國際小麥基因組測序聯盟(IWGSC)由來自20個國家的學術和行業研究人員組成,該聯盟在最新一期的《科學》雜誌上公布了小麥複雜基因組的相關數據——他們在用作麵包的小麥的21條染色體上確定了10.7萬個基因,研究人員稱,新序列「迎來了小麥遺傳學的新時代」。這將加快提高小麥收成的步伐,也為培育出非致敏品種帶來新希望。
對研究人員來說,麵包小麥的DNA一直是難啃的「硬骨頭」。數千年前,兩種草之間自然配種產生了現在用於義大利面的硬質小麥,這種小麥與另一種草雜交,產生了可以做成從麵包到啤酒等各種食物的麵包小麥。但這種種間雜交產生的基因組的大小是人類基因組的五倍,其包含三套非常相似的染色體,總共21對且擁有大多數基因的六個拷貝。由於缺乏基因組圖譜,小麥育種者很難跟蹤基因的代序傳遞情況;試圖改變特定DNA序列的基因工程師也不知道如何入手。該2005年發起的聯盟通過分別對每個染色體進行分解和測序,繪製出了該基因組圖譜。
該聯盟執行主任凱利·埃弗索爾說,迄今為止,聯盟成員和其他人已針對這一基因組發表了100多篇論文。而且,新發現也已開始起作用。例如,比利時植物遺傳學家安傑·羅德報告稱,其研究小組確定了導致小麥發芽延遲的關鍵基因,她們希望使用CRISPR技術令該基因失效,從而縮短育種周期;美國加州大學戴維斯分校的喬治·杜布佐夫斯基教授最近發現了一種新的小麥高度基因。
該基因組還可幫助提高小麥對疾病的抵抗力並保護人類健康。加拿大科學家聲稱發現了一種使小麥莖稈更硬(因此能更好地抵抗鋸蠅這種莖蛀害蟲)的基因,為保護其他小麥品種指明了方向;而聯盟聯合負責人、澳大利亞分子遺傳學家魯迪·阿佩爾斯表示,他們發現了365種編碼可刺激免疫或過敏反應的小麥蛋白的基因,有助於育種者培育出較少問題的小麥。
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