小麥擁有長達上萬年的馴化歷程。近期,中國科學家主導的一項突破性研究成果揭示了小麥品種分化的關鍵區(qū)域及其演化奧秘,該成果已刊登于《自然》雜志。這項研究由中國農科院作物科學研究所張學勇研究員的團隊攜手國內外同行共同完成。
小麥基因組極為龐大且復雜,通過長期的人工培育,已衍生出眾多品種。張學勇團隊精心挑選了17 個具有代表性的小麥品種,對它們的基因組進行了染色體水平的深度“組裝”,成功獲取了高質量的基因組數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn),小麥品種分化的核心在于染色體跨著絲粒區(qū)域。
值得注意的是,中國小麥品種的遺傳多樣性顯著高于國外品種??蒲腥藛T推測,這可能是由于中國小麥商業(yè)化育種進程相對較慢,從而在一定程度上保護了小麥的遺傳多樣性和品種的韌性。這一發(fā)現(xiàn)對未來作物育種體制的調整具有重要參考價值。
關于冬麥和春麥的分化機制,科研人員通過分析春化基因VRN-A1 拷貝數(shù)的變異情況得出了結論。小麥的祖先種多為“春性”類型,攜帶單一VRN-A1 基因拷貝。隨著普通小麥發(fā)生“冬性”突變,VRN-A1 基因拷貝數(shù)變化,小麥的抗寒性也隨之調整。
此外,研究還揭示了一個有趣的現(xiàn)象:小麥的地域飲食習慣可能導致了其北“硬”南“軟”的特性。籽粒硬度受Pi?na 和Pinb 基因控制,這兩個基因的突變或丟失會使籽粒變硬,適合烘焙;而基因正常則更適合加工松軟食品,如饅頭。
中國工程院院士劉旭高度評價這項研究,認為它將推動中國小麥種質資源研究進入大數(shù)據(jù)時代,加速重要基因的挖掘與應用,對小麥育種和農業(yè)生產具有深遠影響。
(據(jù)光明網)