热门:【学术前沿】中科院遗传发育所鲁非/焦雨铃合作开发小麦属全基因组遗传

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面包小麦在大约10，000年内从新月肥沃土的中心地区向世界环境扩大了栖息地。 这个精彩的进化成功的遗传机制还没有被很好地理解。

年10月26日，中国科学院遗传发育生物学研究所鲁非和焦雨铃团队合作在nature genetics网上进行了名为triticumpopulationsequencingprovidesinsightsintowheatadaptation的研究 该研究对小麦属和粗山羊草属25个小麦近缘亚种共计414个材料进行了全基因组测序(图1 )，建立了小麦属全基因组遗传变异图谱( vmap 1.0 )。 这些结果表明了小麦作为全球作物的遗传必要性，为成功实现种间转移适应性改善作物提供了新的视角。

小麦是人类历史上最成功的作物之一，起源于新月沃地狭窄的核心区域，在短短的一万年内，从地区野生植物迅速变化为世界上种植面积最大的作物，在多种多样的环境下为人类提供大量的碳水化合物和蛋白质。 小麦既诉自然环境又诉人类粮食，成功适应的遗传机制尚不清楚，充分理解小麦的适应性进化对气候变化条件下小麦的遗传育种研究和稳定生产有重要价值。

图1 .本研究中小麦样品的地理分布

该研究发现，复合基因从小麦近缘种的渗透有助于小麦基因组的4%~32%，小麦的遗传多样性大幅增加，在世界范围内具有广泛的环境适应性(图2 )。 另外，在本研究中，不同倍性、不同地区的小麦属品种乃至整个禾本科作物，在长时间的人工选择过程中在全基因组水平上产生了统一进化的特征，在平行选择中，共同选择的基因相对于随机条件下产生了216倍的富集，部分

图2 .小麦属主要亚种遗传多样化变化和面包小麦遗传多样化恢复的模型

图3 .人工选择给小麦在全基因组水平上带来了统一进化的特征

该研究首次在作物中实现属内全基因组遗传变异的发掘，小麦属全基因组遗传变异图谱( vmap )对小麦遗传育种事业起积极促进作用。 研究结果证明，增加作物遗传多样化在应对气候变化威胁、保障粮食安全方面发挥着重要作用。 另一方面，说明了进化限制对物种性状形成的重要影响，揭示了利用适应性进化基因进行异种间遗传研究的巨大潜力，为加速小麦和其他作物的遗传改良提供了新的思路。

这项研究是由中国科学院遗传与发育生物学研究所鲁非研究组和焦雨铃研究组合作完成的。 与鲁非课题组博士赵学博出站后，周姚是共同第一作者。 这项研究得到了中国科学院植物所郭亚龙研究员、遗传所刘志勇研究员、郑树松副研究员、张相岐研究员和傅东方研究员、加利福尼亚大学欧文分校周永锋博士、国际马铃薯研究中心飞利浦kear博士的建议和帮助。 这项研究得到了中国科学院战术先导科技专业种子的精确设计和创造，国家自然科学基金和博士后科学基金项目的资助。

资料来源: inature

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原标题:《【学术前沿】中国科学院遗传发育所鲁非/焦雨铃共同开发小麦属全基因组遗传变异图谱，揭示小麦适应性进化的重要机制》

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