日本农研机构完成小麦基因组测序,有望加速新品种开发

其他 2018年09月03日
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日本农研机构与国立大学法人京都大学等加盟的国际小麦基因组测序联盟(IWGSC),成功测定了小麦基因组的碱基序列。

IWGSC成立于2005年,联盟成立的目的就是测定与稻谷和玉米并列为世界三大谷物之一的小麦基因组,2014年测定并公开了按染色体划分的大致序列。不过,大致序列还非常零碎,染色体内的基因位置不明,因此需要染色体连成一条的高精度基因组参考序列。

栽培的小麦

图1:栽培的小麦(Triticum aestivum L.)

背景图为目前日本的主要小麦品种“Kitahonami(北穗并)”,方框内是此次完成基因组测序的小麦“中国春”。

此次,IWGSC成功测定了覆盖小麦94%基因组的参考基因组序列14.5Gb(145亿碱基对)。该参考基因组序列不同于被细分为1.7~8.9kb(1700~8900碱基对)的大致序列,各染色体分别连成一条序列(平均为6.7亿碱基对),明确了此前一直不清楚的染色体内的基因位置关系等,精度非常高。明确了特定领域中存在的基因数量、种类和位置,通过标记锁定,易于进行基因分离等,可大大加速小麦品种的开发。

小麦占全球人口日常摄入热量的20%左右,此次的成果将成为作物改良研究的基础,用以解决人口增加和气候变化带来的世界性粮食问题,同时,在日本还有助于加速新品种的开发,比如抵抗花叶病等各种病害的抗病品种,以及提高面包制作性能的高品质品种等。

利用此次测定的小麦参考基因组序列信息,有望推进国内外的小麦新品种开发,比如“对环境变化的适应性强,能稳定生产的小麦品种”及“产量大幅提高的小麦品种”等。

详细研究内容已于2018年8月17日发布在国际科学专业杂志《科学》(Science)的电子版上。

文 客观日本编辑部

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