這是中國農業(yè)大學(xué)承擔,中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、中國農業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所參與的“十二五”863計劃現代農業(yè)技術(shù)領(lǐng)域課題“小麥A、D基因組深度測序和抗病功能基因組”取得的重要進(jìn)展。
小麥是世界上分布最廣、種植面積最大的作物,其及祖先種原產(chǎn)于西亞地區一個(gè)很小的“新月沃”地帶。約8000—10000年前,小麥的四倍體種(AB基因組)與粗山羊草(D基因組)通過(guò)天然雜交,生成了六倍體小麥(ABD基因組),此后才“沖出新月沃,走向世界”。
小麥A基因組的測序和草圖繪制,是由中科院遺傳發(fā)育所植物細胞與染色體工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室小麥研究團隊發(fā)起,通過(guò)與深圳華大基因研究院和美國加州大學(xué)戴維斯分校合作完成。研究團隊鑒定出34879個(gè)編碼蛋白基因,其基因數量與已知禾本科植物基因組的基因數相似。
小麥D基因組草圖的繪制,是由中國農科院作物所與深圳華大基因研究院等合作,鑒定出34498個(gè)編碼蛋白的基因。研究發(fā)現,在進(jìn)化過(guò)程中由于大量反轉座子重復序列在基因間的插入,導致小麥A和D基因組的劇烈擴增,其抗病相關(guān)基因、抗非生物應激反應的基因數量都發(fā)生了顯著(zhù)擴張,大大增強了其抗病性、抗逆性與適應性。
這些研究為小麥重要農藝性狀基因的克隆、基因組選擇和分子育種奠定了基礎。