一個全球研究團隊在“科學(xué)”雜志上發(fā)表了有史以來第一個Wild Emmer小麥基因組序列。野生Emmer小麥?zhǔn)鞘澜缟蠋缀跛旭Z化小麥的原始形式，包括硬粒小麥(面食)和面包小麥。野生二粒小麥的產(chǎn)量太低，不適合今天的農(nóng)民使用，但它含有許多有吸引力的特征，正在被植物育種者用來改良小麥。

該研究由特拉維夫大學(xué)植物科學(xué)與食品安全學(xué)院和谷物作物改良研究所的Assaf Distelfeld博士領(lǐng)導(dǎo)，與來自世界各地的數(shù)十名科學(xué)家和以色列的一家公司--NRGene合作開發(fā)生物信息學(xué)技術(shù)加速了研究。

“這項研究是公共和私人實體之間的協(xié)同合作，”特拉維夫大學(xué)喬治S.懷斯生命科學(xué)學(xué)院院長Daniel Chamovitz博士說，他也參與了這項研究。“最終，這項研究將對全球食品安全和安全產(chǎn)生重大影響。”

“我們能夠如此迅速地產(chǎn)生野生Emmer小麥基因組序列，這是基因組研究向前邁出的一大步，”薩斯喀徹溫大學(xué)的Curtis Pozniak博士說，他是加拿大農(nóng)業(yè)部戰(zhàn)略研究項目的項目組成員和主席。“小麥占全球人類消耗卡路里的近20%，所以強調(diào)提高小麥的產(chǎn)量和質(zhì)量對我們未來的食物供應(yīng)至關(guān)重要。”

“從生物學(xué)和歷史的角度來看，我們創(chuàng)造了一個'時間隧道'，我們可以用它來檢查農(nóng)業(yè)起源之前的小麥，”Distelfeld博士說。“我們與現(xiàn)代小麥的比較使我們能夠確定參與馴化的基因 - 從野外種植的小麥到現(xiàn)代品種的過渡。雖然野生小麥的種子很容易從植物上掉下來并分散，但兩個基因的變化意味著在馴化的小麥中，種子仍然附著在莖上;正是這種特性使人類能夠收獲小麥。“

堪薩斯州立大學(xué)的Eduard Akhunov博士說：“這一新資源使我們能夠確定一些其他基因，這些基因控制了早期人類在小麥馴化過程中選擇的主要性狀，并為開發(fā)現(xiàn)代小麥品種奠定了基礎(chǔ)。”“這些基因為未來的育種工作提供了寶貴的資源。野生的Emmer被認(rèn)為是一種新的變異來源，可以幫助改善谷物的營養(yǎng)質(zhì)量以及對疾病和限水條件的耐受性。”

“已經(jīng)開始實施新的基因組工具，以確定在不斷變化的環(huán)境下改善小麥生產(chǎn)的新基因，”以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)的Zvi Peleg博士解釋說。“雖然許多現(xiàn)代小麥品種都容易受到水分脅迫的影響，但Wild Emmer在干旱易發(fā)的地中海氣候下經(jīng)歷了漫長的進化歷史。因此，在小麥育種計劃中利用野生基因可以促進更少的水產(chǎn)量。”“小麥基因組比大多數(shù)其他作物復(fù)雜得多，其基因組數(shù)量是人類基因組的四倍。”NRGene首席執(zhí)行官Gil Ronen博士說。“盡管如此，我們開發(fā)的計算技術(shù)使我們能夠快速組裝Wild Emmer中發(fā)現(xiàn)的非常大且復(fù)雜的基因組。

由于利用DNA和蛋白質(zhì)連接的其他技術(shù)，Wild Emmer小麥的14條染色體的序列首次被折疊成精細(xì)的順序。“最初在人類身上進行過測試，最近在大麥中進行了測試，兩者的基因組都比野生Emmer小麥更小，”德國萊布尼茲植物遺傳與作物植物研究所遺傳資源基因組學(xué)家Nils Stein博士說。 。“這些創(chuàng)新技術(shù)改變了組裝大型谷物基因組的游戲規(guī)則。”

“這種用于Wild Emmer小麥的測序方法前所未有，為硬粒小麥(野生Emmer的馴化形式)的序列鋪平了道路?，F(xiàn)在我們可以更好地了解人類如何將這種野生植物轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代的，高產(chǎn)的和高的優(yōu)質(zhì)作物，“瑞典基因組學(xué)和生物信息學(xué)研究中心(意大利)主任，國際硬粒小麥基因組測序聯(lián)盟協(xié)調(diào)員Luigi Cattivelli博士說。“這種野生Emmer小麥測序和方法對整個小麥社區(qū)的改善和更好地了解營養(yǎng)機制是一項寶貴的貢獻，”蒙大拿州立大學(xué)蒙大拿植物科學(xué)捐贈主席Hikmet Budak博士說。

“我們現(xiàn)在擁有直接研究作物的工具，比以往任何時候都更有效地制作和應(yīng)用我們的發(fā)現(xiàn)，”Distelfeld博士總結(jié)道。