遗传 ›› 2020, Vol. 42 ›› Issue (12): 0-1142-1.

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Nature | 10+小麦基因组揭示全球小麦当代育种材料丰富的变异

孔令让   

  • 出版日期:2020-12-17 发布日期:2020-12-17

  • Online:2020-12-17 Published:2020-12-17

摘要: 基因组技术的发展加快了水稻(Oryza sativa L.)、玉米(Zea mays L.)等多种重要农作物的改良进程,与其相比,普通小麦(Triticum aestivum L.)却面临着诸多挑战。普通小麦作为多倍体,基因组庞大且复杂,序列组装拼接困难,缺乏多小麦品系的基因组组装数据为小麦改良提供参考。小麦10+基因组团队基于飞速发展的基因组测序及组装技术,由加拿大萨斯喀彻温大学Curtis Pozniak、瑞士苏黎世大学Thomas Wicker、德国环境健康研究中心Manuel Spannagl和加拿大农业和农业食品部Curt A. McCartney等合作完成了15个六倍体小麦的基因组拼装,其中10个达到染色体水平参考基因组的质量,另外5个为scaffold水平的基因组,并探讨了全球育种计划中小麦品系的基因组多样性(2020年11月25日在线发表,doi: 10.1038/s41586-020-2961-x)。通过比较分析组装的10+六倍体小麦基因组序列,该研究分析了一些农艺性状相关基因家族在各个基因组中的分布,注释了大量的NLR抗病基因;揭示了这些小麦品系中广泛的结构重排、野生近缘物种基因片段的导入以及复杂的育种历史导致的基因含量差异;开发了单倍型可视化工具,快速锁定了一个抗小麦橙色花蠓虫(Sitodiplosis mosellana Géhin)的Sm1基因,该工具为农艺性状基因的筛选定位提供了极大的便利。 10+小麦基因组这项工程将为小麦功能基因的发现和育种提供基础,从而促进未来小麦新品种的培育。