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為小麥繪制基因圖譜

時間:2018-11-06 09:01:54  來源:新華網 放大 縮小 默認

  你知道嗎?小麥有160億個獨立的DNA化學構建模塊,是人類基因組的五倍多。除此之外,小麥還有三個獨立的亞基因組,所以,科學家很難把它們區分開來并按正確的順序排列在一起。

  小麥是全球最重要的糧食作物之一,養活了世界上約40%的人口。我國是世界上小麥生產與消費大國,常年種植面積為2400萬公頃左右,年產量近1.3億噸。專家表示,繪制出小麥基因圖譜是期待已久的事,因為有史以來,我們第一次可以以更精準的方式培育小麥。目前,科學家已經對10萬多個小麥基因進行了定位。

  在過去數十年中,科學家竭力通過傳統的雜交育種來研發新品種以提高小麥產量、應對災害。隨著炎熱天氣可能會越來越多,研發需水量少且能抵抗高溫的品種成了他們的首要任務。在小麥生長期關鍵的幾個月里,如果夜間氣溫上升一度,就會減產8%,所以抗熱能力是他們育種計劃中的關鍵因素之一。

  在這種情況下,研發出抗熱型小麥以維護世界糧食安全越來越重要,目前,研究人員最新繪制的小麥基因圖譜有望加快這一進程。

  小麥基因組圖譜的發布能全面闡明小麥的生長、發育、抗病、抗逆和高產的分子機制及相關規律,可極大推動其遺傳育種研究。科學家相信,小麥基因組圖譜的繪制完成,可幫助培育出抗旱、抗病和高產優質的小麥品種。

  相比利用小麥基因圖譜,用傳統雜交方式培育出來的新品種,其特征是肉眼可見的,這種方法效果雖然很好,但同時也耗財耗力,而且這其實是個數字游戲,因為你不知道新的品種是否準確地結合了親本植株中所想要的基因片段。依靠這種方式,可能需要10年到15年的時間才能開發出新品種并且廣泛種植,而小麥基因圖譜標注出了小麥基因組上所有最重要的方位,這樣新品種所要有的特征就變得可控了,通過基因編輯,研究人員們可以更快更精準地研發他們想要的小麥特征。

  據了解,對作物進行基因組測序,是實現基因組育種的首要任務。有了基因組序列,才可開發大量分子標記,對重要農藝性狀基因進行全方位鑒定。有了基因組序列,也就等于手中有了一張詳細的基因位點地圖。根據地圖,科學家就可以很容易、快速、精準地找出控制某個性狀的目標基因,并鑒定出它的優異等位變異。

  小麥基因圖譜的繪制耗費了巨大的人力,由來自20個國家73個研究機構的200多名科學家合力制作,目前已經確定了21個小麥染色體的組成和107891個基因的精確位置。

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