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      打破面包的遺傳密碼
      
			
      
				2018-12-09 16:18:53
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      小麥?zhǔn)亲钪匾蛷V泛種植的糧食作物之一，提供全世界人類消耗的卡路里的約20%。這在很大程度上是由于作物能夠適應(yīng)各種氣候，以及谷物的質(zhì)量，這是面包師面粉的理想選擇。然而，許多小麥物種是多倍體，并且具有極其龐大和復(fù)雜的基因組，使遺傳和功能分析變得困難。
      

      由中國BGI Schenzen的王軍和沙特阿拉伯國王阿卜杜勒阿齊茲大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個大型國際研究團(tuán)隊現(xiàn)已測序了兩種在現(xiàn)代小麥進(jìn)化中起重要作用的祖先物種的基因組。他們的研究結(jié)果發(fā)表在Nature12的兩篇背靠背論文中，對作物的環(huán)境適應(yīng)性和農(nóng)藝學(xué)重要性狀進(jìn)行了深入分析，并為研究如何進(jìn)行遺傳改良提供了資源。
      

      打破面包的遺傳密碼
      

      普通面包小麥，Triticum aestivum，有六套染色體。它起源于大約8000年前的肥沃新月，通過自然穿越具有兩組染色體的野生山羊草(Aegilops tauschii)和栽培的小麥T.tragidum，其具有四組染色體。
      

      Wang和他的同事使用最先進(jìn)的DNA測序技術(shù)為Ae生成基因組草圖。tauschii和野生的einkorn小麥T. urartu，它是A基因組的祖先物種，是面包小麥的基本基因組。
      

      該閡。tauschii基因組包含43種蛋白質(zhì)編碼基因。與其他主要作物如水稻，高粱和玉米相比，導(dǎo)致抗病性，非生物脅迫耐受性和谷物質(zhì)量的基因家族顯著擴(kuò)大。此外，該數(shù)據(jù)預(yù)測存在編碼159種先前未知的microRNA的基因，其中一些可能有助于面包小麥在低營養(yǎng)土壤中生長的能力。
      

      在T.urartu中，預(yù)測了總共34,879個蛋白質(zhì)編碼基因。它的基因組也有與抗病相關(guān)的基因的輕微擴(kuò)增 - 含有近600個此類基因，而水稻中只有460個，玉米中只有106個。
      

      與常見的草種Brachypodium distachyon相比，T. urartu基因組顯著增大。然而，作者發(fā)現(xiàn)這主要是由于在T. urartu中分離單個基因的序列較大，而基因數(shù)量的輕微增加可以忽略不計。
      

      Wang及其同事還發(fā)現(xiàn)，這兩個基因組中的大部分都是由轉(zhuǎn)座因子或“跳躍基因”組成。這表明其基因組的擴(kuò)張最近才發(fā)生，這是在3千萬年前Pliocence時期突然的氣候變化期間發(fā)生的。
      

      “這些基因組仍然是支離破碎的草案，因此我們正在努力改進(jìn)它們，我們也在對它們進(jìn)行全面比較，”Wang說，并補(bǔ)充說新的研究結(jié)果可以幫助育種者生產(chǎn)更好的小麥品種。
      
			

			
        
      
			
      
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