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为小麦绘制基因图谱

作者:  来源:中国农村网  时间:2018-11-21 09:34:10

小麦有160亿个独立的DNA化学构建模块,是人类基因组的五倍多。除此之外,小麦还有三个独立的亚基因组,所以,科学家很难把它们区分开来并按正确的顺序排列在一起。

  小麦是全球最重要的粮食作物之一,养活了世界上约40%的人口。我国是世界上小麦生产与消费大国,常年种植面积为2400万公顷左右,年产量近1.3亿吨。专家表示,绘制出小麦基因图谱是期待已久的事,因为有史以来,我们第一次可以以更精准的方式培育小麦。目前,科学家已经对10万多个小麦基因进行了定位。

  在过去数十年中,科学家竭力通过传统的杂交育种来研发新品种以提高小麦产量、应对灾害。随着炎热天气可能会越来越多,研发需水量少且能抵抗高温的品种成了他们的首要任务。在小麦生长期关键的几个月里,如果夜间气温上升一度,就会减产8%,所以抗热能力是他们育种计划中的关键因素之一。

  在这种情况下,研发出抗热型小麦以维护世界粮食安全越来越重要,目前,研究人员最新绘制的小麦基因图谱有望加快这一进程。

  小麦基因组图谱的发布能全面阐明小麦的生长、发育、抗病、抗逆和高产的分子机制及相关规律,可极大推动其遗传育种研究。科学家相信,小麦基因组图谱的绘制完成,可帮助培育出抗旱、抗病和高产优质的小麦品种。

  相比利用小麦基因图谱,用传统杂交方式培育出来的新品种,其特征是肉眼可见的,这种方法效果虽然很好,但同时也耗财耗力,而且这其实是个数字游戏,因为你不知道新的品种是否准确地结合了亲本植株中所想要的基因片段。依靠这种方式,可能需要10年到15年的时间才能开发出新品种并且广泛种植,而小麦基因图谱标注出了小麦基因组上所有最重要的方位,这样新品种所要有的特征就变得可控了,通过基因编辑,研究人员们可以更快更精准地研发他们想要的小麦特征。

  据了解,对作物进行基因组测序,是实现基因组育种的首要任务。有了基因组序列,才可开发大量分子标记,对重要农艺性状基因进行全方位鉴定。有了基因组序列,也就等于手中有了一张详细的基因位点地图。根据地图,科学家就可以很容易、快速、精准地找出控制某个性状的目标基因,并鉴定出它的优异等位变异。

  小麦基因图谱的绘制耗费了巨大的人力,由来自20个国家73个研究机构的200多名科学家合力制作,目前已经确定了21个小麦染色体的组成和107891个基因的精确位置。

 

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