新的小麥和大麥基因組將有助于養(yǎng)活世界

包括阿德萊德大學(xué)懷特研究所科學(xué)家在內(nèi)的一項(xiàng)國(guó)際研究合作，解開(kāi)了小麥和大麥的新遺傳變異，這極大地促進(jìn)了全球培育高產(chǎn)小麥和大麥品種的努力。

加拿大薩斯喀徹溫大學(xué)柯蒂斯波茲南克教授領(lǐng)導(dǎo)的10小麥基因組計(jì)劃的研究人員，以及尼爾斯斯坦教授領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際大麥泛基因組測(cè)序聯(lián)盟(德國(guó)萊布尼茨植物遺傳和作物與植物研究所(IPK))的研究人員，對(duì)這兩種谷物的一組基因組進(jìn)行了測(cè)序，并于今天在《自然》雜志上發(fā)表。他們說(shuō)這將為下一代小麥和大麥品種打開(kāi)大門(mén)。

阿德萊德大學(xué)副教授肯查爾莫斯(Ken Chalmers)和農(nóng)業(yè)、食品和葡萄酒學(xué)院名譽(yù)教授兼同事彼得彼得(Peter Peter)表示：“小麥和大麥?zhǔn)鞘澜缟现饕募Z食作物，但它們的產(chǎn)量需要大幅增加，以滿(mǎn)足未來(lái)的糧食需求?！崩世锲骖I(lǐng)導(dǎo)了阿德萊德的研究?！皳?jù)估計(jì)，到2050年，僅小麥產(chǎn)量就必須比目前水平增加50%以上，才能養(yǎng)活不斷增長(zhǎng)的全球人口?！蹦嗫舜髮W(xué)的李成道教授在大麥測(cè)序的澳大利亞部分也發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

今天發(fā)表的研究結(jié)果使科學(xué)家們更接近于解開(kāi)小麥和大麥的全基因組或泛基因組。通過(guò)了解這些谷物的全部遺傳變異，研究人員和植物育種者將擁有必要的工具來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的全球產(chǎn)量增長(zhǎng)。

朗里奇教授說(shuō)：“基因組學(xué)的進(jìn)步促進(jìn)了育種，包括水稻和玉米在內(nèi)的作物產(chǎn)量和質(zhì)量也有所提高，但小麥和大麥的類(lèi)似努力更具挑戰(zhàn)性?！薄斑@主要是由于其基因組的大小和復(fù)雜性，我們對(duì)控制產(chǎn)量的關(guān)鍵基因的了解有限，缺乏育種者感興趣的多系基因組組裝數(shù)據(jù)。

“現(xiàn)代小麥和大麥品種具有各種遺傳變異和多樣的基因組結(jié)構(gòu)，這與重要的特征有關(guān)，例如產(chǎn)量增加、耐旱和抗病。

“這種突變不能被單一基因組序列捕獲。只有對(duì)幾個(gè)不同的基因組進(jìn)行測(cè)序，我們才能開(kāi)始了解整個(gè)遺傳變異的泛基因組?！边@兩個(gè)國(guó)際項(xiàng)目已經(jīng)對(duì)世界各地的幾個(gè)小麥和大麥品種進(jìn)行了測(cè)序。世界。阿德萊德組件由谷物研究和發(fā)展公司(GRDC)提供支持。

“通過(guò)這些合作項(xiàng)目獲得的信息揭示了這些重要作物基因組結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化和先前隱藏的遺傳變異，并展示了育種者如何大大提高其生產(chǎn)力。這項(xiàng)工作將支持下一代現(xiàn)代品種的交付，”查爾莫斯副教授說(shuō)。

AGT-梅斯(PBR)和朗達(dá)-蘭瑟(PBR)包含了澳大利亞南部的兩個(gè)小麥品種，這兩個(gè)品種都反映了澳大利亞南部和北部的種植區(qū)域，這意味著我們可以識(shí)別出適應(yīng)我們不同生產(chǎn)環(huán)境的潛在遺傳變異。

阿德萊德大學(xué)還對(duì)三個(gè)大麥品種進(jìn)行了測(cè)序，它們具有高產(chǎn)、耐高溫、抗凍、耐鹽、抗旱和新抗病潛力等理想性狀。

副教授Ken Chalmers說(shuō)：“這些基因組組裝將促進(jìn)功能基因的發(fā)現(xiàn)，并為研究人員和育種者提供帶來(lái)下一代現(xiàn)代小麥和大麥品種所需的工具，這將有助于滿(mǎn)足未來(lái)的糧食需求。

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