據(jù)項(xiàng)目牽頭人、中國(guó)農(nóng)科院作科所研究員賈繼增介紹,小麥D基因組共有7條染色體,約44億個(gè)堿基對(duì),大約是水稻基因組的10倍。通過(guò)粗山羊草全基因組分析發(fā)現(xiàn),其抗病相關(guān)基因(如NBS-LRR基因等)、抗非生物應(yīng)激反應(yīng)的基因數(shù)量都發(fā)生顯著擴(kuò)張,因而大大增強(qiáng)了其抗病性、抗逆性與適應(yīng)性。研究發(fā)現(xiàn),在D基因組中有小麥特有的品質(zhì)相關(guān)基因,而且這些也有許多發(fā)生了顯著擴(kuò)增,從而使小麥的品質(zhì)性狀大大得到改良,成為唯一能夠制作饅頭、面包、餃子等多種食品的糧食作物。也正是由于D基因組的加入,才使小麥的抗病性、適應(yīng)性與品質(zhì)得到大大改良,推動(dòng)小麥成為世界上種植區(qū)域最廣的第一大糧食作物。
賈繼增對(duì)記者說(shuō),大量的研究還發(fā)現(xiàn),目前大面積種植的普通小麥的D基因組多樣性非常貧乏,已成為制約小麥品種改良的瓶頸。而小麥D基因組的供體種——粗山羊草的遺傳多樣性非常豐富,其中蘊(yùn)含著許多優(yōu)良基因。此次小麥D基因組序列草圖的成功繪制,為粗山羊草的開(kāi)發(fā)利用及進(jìn)一步的品種改良奠定了基礎(chǔ),對(duì)小麥育種、小麥種質(zhì)資源、小麥功能基因組、小麥進(jìn)化及比較基因組研究將產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用,有望使小麥常規(guī)育種與雜交小麥取得突破性進(jìn)展。
賈繼增告訴記者,研究團(tuán)隊(duì)今后將圍繞小麥基因組的精細(xì)圖與單倍型圖譜構(gòu)建、小麥種質(zhì)資源的變異組學(xué)與基因發(fā)掘等方面與全國(guó)有關(guān)單位開(kāi)展協(xié)作攻關(guān),有望使我國(guó)的小麥研究在未來(lái)的5年內(nèi)躍居世界領(lǐng)先水平,實(shí)現(xiàn)我國(guó)小麥研究者數(shù)百年來(lái)的中國(guó)夢(mèng)。
據(jù)了解,小麥及其祖先種原產(chǎn)于西亞(以色列、伊拉克、伊朗、敘利亞、土耳其等)地區(qū)的一個(gè)很小的“新月沃”地帶,在大約8000-10000年前,小麥的四倍體種(AB基因組)與粗山羊草(D基因組)通過(guò)天然雜交,生成了六倍體小麥(ABD基因組),此后才“沖出新月沃,走向世界”,發(fā)展成為全世界最主要的糧食作物。