我国科学家已经“拼”出小麦完整基因组“拼图”

作为古代粮食作物和人类“粮库支柱”，小麦的产量和质量的提高一直是科学家关注的焦点。近日，北京大学现代农业研究院、潍坊现代农业山东实验室、小麦育种国家重点实验室在国际学术期刊《自然遗传学》上发表了一项重要成果，即六倍体小麦的端粒第一次成功绘制在世界上(T2)T)完整的基因组图谱完成了从“头”到“尾”的准确“拼图”。专家指出，这一成果是中国在农业基因组研究领域取得的新突破，代表着麦子基因组研究进入了一个新的阶段，为麦子高产和粮食安全提供了重要的技术支持。

麦子基因组可以称之为“植物行业的珠穆朗玛峰”，不仅体积庞大，而且总遗传密码是大米的近40倍，人类的近5倍，80%以上的基因组都是重复序列——就像把一篇长文复制成千上万次，然后拼贴起来，让人很难窥见它的全景，阻碍了麦子的研究和繁殖应用。北京大学现代农业研究院研究员何航表示，团队通过高精度测序等前沿技术，结合多种算法，成功构建了6倍体麦子T2T基因组，具有约145亿次碱基。“端粒是存在于真核生物染色体末端的重复DNA序列。”

“基因组就像一条有多个染色体的长线。过去，麦子基因组的长期缺失部分很多。我们是世界上第一次将整个长期完全连接起来，在没有任何缺口的情况下组装从‘头’到‘尾’，形成完整的麦子基因组图谱。”北京大学现代农业研究院院长、首席科学家邓兴旺说:“这为未来的分子设计和育种奠定了基石。”拥有一张完整的麦子基因组图谱，就像拥有一张详细的地图，可以清楚地分析基因组中的一些复杂区域。“这就像找到了麦子基因组的新领域。”

利用这张高质量的基因组图谱，研究小组还注释了14万多个高置信度蛋白编码基因，其中包括许多新发现的抗病基因，为小麦抗病繁殖提供了新的方向。邓兴旺表示，这种完整的小麦基因组图谱在完整性、可持续性和准确性方面具有明显的优势，不仅加深了人们对小麦基因组结构和进化系统的理解，也为分析其他复杂的多倍体作物基因组提供了案例。依托这张图谱，未来科学家将能够更准确地挖掘与产量、质量和抗病能力相关的关键基因，为小麦品种的改良带来突破。