2018-11-22 09:12:29
你知道嗎?小麥有160億個(gè)獨(dú)立的DNA化學(xué)構(gòu)建模塊，是人類(lèi)基因組的五倍多。除此之外，小麥還有三個(gè)獨(dú)立的亞基因組，所以，科學(xué)家很難把它們區(qū)分開(kāi)來(lái)并按正確的順序排列在一起。
小麥?zhǔn)侨蜃钪匾募Z食作物之一，養(yǎng)活了世界上約40%的人口。我國(guó)是世界上小麥生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)，常年種植面積為2400萬(wàn)公頃左右，年產(chǎn)量近1.3億噸。專(zhuān)家表示，繪制出小麥基因圖譜是期待已久的事，因?yàn)橛惺芬詠?lái)，我們第一次可以以更精準(zhǔn)的方式培育小麥。目前，科學(xué)家已經(jīng)對(duì)10萬(wàn)多個(gè)小麥基因進(jìn)行了定位。
在過(guò)去數(shù)十年中，科學(xué)家竭力通過(guò)傳統(tǒng)的雜交育種來(lái)研發(fā)新品種以提高小麥產(chǎn)量、應(yīng)對(duì)災(zāi)害。隨著炎熱天氣可能會(huì)越來(lái)越多，研發(fā)需水量少且能抵抗高溫的品種成了他們的首要任務(wù)。在小麥生長(zhǎng)期關(guān)鍵的幾個(gè)月里，如果夜間氣溫上升一度，就會(huì)減產(chǎn)8%，所以抗熱能力是他們育種計(jì)劃中的關(guān)鍵因素之一。
在這種情況下，研發(fā)出抗熱型小麥以維護(hù)世界糧食安全越來(lái)越重要，目前，研究人員最新繪制的小麥基因圖譜有望加快這一進(jìn)程。
小麥基因組圖譜的發(fā)布能全面闡明小麥的生長(zhǎng)、發(fā)育、抗病、抗逆和高產(chǎn)的分子機(jī)制及相關(guān)規(guī)律，可極大推動(dòng)其遺傳育種研究。科學(xué)家相信，小麥基因組圖譜的繪制完成，可幫助培育出抗旱、抗病和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的小麥品種。
相比利用小麥基因圖譜，用傳統(tǒng)雜交方式培育出來(lái)的新品種，其特征是肉眼可見(jiàn)的，這種方法效果雖然很好，但同時(shí)也耗財(cái)耗力，而且這其實(shí)是個(gè)數(shù)字游戲，因?yàn)槟悴恢佬碌钠贩N是否準(zhǔn)確地結(jié)合了親本植株中所想要的基因片段。依靠這種方式，可能需要10年到15年的時(shí)間才能開(kāi)發(fā)出新品種并且廣泛種植，而小麥基因圖譜標(biāo)注出了小麥基因組上所有最重要的方位，這樣新品種所要有的特征就變得可控了，通過(guò)基因編輯，研究人員們可以更快更精準(zhǔn)地研發(fā)他們想要的小麥特征。
據(jù)了解，對(duì)作物進(jìn)行基因組測(cè)序，是實(shí)現(xiàn)基因組育種的首要任務(wù)。有了基因組序列，才可開(kāi)發(fā)大量分子標(biāo)記，對(duì)重要農(nóng)藝性狀基因進(jìn)行全方位鑒定。有了基因組序列，也就等于手中有了一張?jiān)敿?xì)的基因位點(diǎn)地圖。根據(jù)地圖，科學(xué)家就可以很容易、快速、精準(zhǔn)地找出控制某個(gè)性狀的目標(biāo)基因，并鑒定出它的優(yōu)異等位變異。
小麥基因圖譜的繪制耗費(fèi)了巨大的人力，由來(lái)自20個(gè)國(guó)家73個(gè)研究機(jī)構(gòu)的200多名科學(xué)家合力制作，目前已經(jīng)確定了21個(gè)小麥染色體的組成和107891個(gè)基因的精確位置。
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