【48812】深圳科学家登顶作物界“珠峰” 使用百年前优异种质资源构建小麦育种有利基因“大字典”

时间: 2024-06-25 00:13:07 |   作者: 蔬菜研究所

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  继水稻基因组方案后，我国科学家再次通过世界协作，向作物界基因组学研讨的“珠穆朗玛峰”——小麦建议冲击，使用从国外引进的百年前所搜集的优异种质资源，构建了现在最全面的小麦集体基因组变异图谱、表型组变异图谱，打通了小麦从基因组解析到育种使用的全链条贯穿系统，为全球小麦根底科研和育种工业高质量展开奠定了重要根底。

  这项可谓里程碑的研讨效果，由我国农业科学院深圳农业基因组研讨所（岭南现代农业科学与技能广东省实验室深圳分中心）（以下简称“基因组所”）联合英国约翰·英纳斯中心(John Innes Centre)等国内外多家优势单位完结。北京时刻6月17日23时，该效果在世界尖端学术期刊《天然(Nature)》刊登。

  该项效果牵头科学家、基因组所程时锋研讨员表明，由于氮肥的使用，让小麦结穗渐渐的变多，但也较易倒伏，降低了收成指数，反而形成减产，“诺曼博洛格在墨西哥发现了半矮秆小麦并在许多展开我国家推行，引发农业绿色革命”。但是，科学家逐步发现“高产”与“优质”并不能划上等号。单一种类的小麦就从另一方面代表着多样性的缺少，抗病虫灾、抗气候均匀状况随时刻的改动的才能削弱，更无法习惯人类对食物多样化和质量进步的要求。

  怎么培养出高产优质的小麦新种类，保证粮食安全和展开可继续农业，成为亟待全球科学家们回答的一道难题。

  要展开小麦基因组和遗传学研讨，重要的使命之一是取得遗传和表型多样性的种质资源，特别是取得绿色革命前的地方种类小麦。可如今已是现代种类小麦“统一天下”，到哪儿找呢？

  作为全球闻名的科研机构，约翰·英纳斯中心（John Innes Centre）正收藏着这样的瑰宝——827份首要来自于欧洲、亚洲和非洲32个国家、区域的小麦地方种类种质资源。

  守着这样的瑰宝，约翰·英纳斯中心的科研人员从2012年起期望能破译小麦基因组暗码，却“卡壳”了。由于小麦的基因组过分巨大，被誉为作物界的“珠穆朗玛峰”。

  2018年，时任基因组所所长的我国科学院院士黄三文拜访英国时，在伦敦的一次会议中遇见了约翰·英纳斯中心负责人Dale Sanders，两人在歇息之余一同喝了一杯咖啡。一杯咖啡的时间，英国科学家就向我国农业基因组学研讨的“国家队”宣布需求协助的恳求，期望一起攀爬这座作物界基因组学研讨的“珠穆朗玛峰”。

  几经考量，黄三文找到了其时刚到基因组所不久的程时锋。刚好这一年7月，程时锋到英国伦敦参与学术会议，也被邀请到约翰·英纳斯中心一探终究。真实激建议他爱好的是该中心向他展现的关于小麦的多样性和系列名贵前史图片，“我是做进化的，对生物多样性和前史特别感爱好”。

  回国后的程时锋下定决心破解这份多样性极其丰厚的小麦古玩，应战科学的未来鸿沟。

  据了解，程时锋团队不只引进了来自全球30多个国家和区域的上千份多样性丰厚的小麦种质资源，更建议了世界“谷-豆”方案，期望连续将广泛的全球优异谷-豆种质资源引进到我国。

  在程时锋团队所引进的上千份种质资源中，就有118份来源于我国的百年前地方种类，这些曾栽培在浙江、北京等地的小麦种类，通过一个世纪的摇摇欲坠又从头再回到了我国。

  我国科学院院士李家洋表明，小麦地方种类集体这一名贵种质资源的引进，将为拓展我国小麦的遗传根底、进步小麦的遗传多样性奠定坚实的根底；未来将这些优异基因使用到小麦育种中，培养创新式小麦新种类，将推进咱们国家小麦工业的继续健康展开。

  程时锋说，项目的首个应战是核算，凭借着基因组所强壮的算力和开发的新东西，团队处理了这项可谓“巨无霸”的工程。

  终究，研讨团队综合使用前沿技能办法，找回了现代小麦种类所丢掉的遗传多样性宝库。我国科学院院士钱前表明，使用好这些名贵的遗传信息和基因资源，将有力推进咱们国家小麦基因组规划育种展开。跟着研讨的继续深化、效果在育种上的继续使用，将极大改动现有种类同质化严峻的局势，推进小麦范畴新质生产力的展开。

  “如果说小麦基因组是一本厚厚的字典，那么咱们已有了这部字典的初稿。”程时锋说，该效果是理论和实践的完美结合，将为下一步与欧洲、美国和世界玉米小麦研讨中心展开协作奠定根底，树立了一个成功的世界协作模范。