中国农业科学院：在国际上率先完成了小麦D基因组绘制

      近日，中国农业科学院宣布在国际上率先完成了小麦D基因组供体种――粗山羊草基因组草图的绘制，结束了小麦没有组装基因组序列的历史。该项成果于4月4日发表在国际学术顶级刊物《自然（Nature）》杂志上（3月24日在线发表），标志着我国的小麦基因组研究跨入了世界先进行列。
      2008年，中国农业科学院作物科学研究所牵头组织发起小麦D基因组计划，由来自深圳华大基因研究院、澳大利亚Murdoch大学、德国农业科学院等11个国内外科研单位近50名科研人员联合参加。该项研究工作得到了科技部的大力支持，获得了“十二五”国家863计划“水稻等主要农作物功能基因组研究”重大项目“小麦A、D基因组测序”课题和“小麦分子染色体工程与功能基因育种研究”主题项目“小麦A、D基因组深度测序和抗病功能基因组”课题以及国际合作项目“小麦2D染色体物理图谱绘制与重要功能基因克隆”的资助。
      小麦及其祖先种原产于以色列、伊拉克、伊朗、叙利亚、土耳其等几个西亚国家交界的叫做“新月沃地”的狭小地带。大约8000-10000年前，小麦的四倍体种（AB基因组）与粗山羊草（D基因组）通过天然杂交，生成了六倍体小麦（ABD基因组），此后“冲出新月沃地，走向世界”，成为全世界最主要的粮食作物之一。尽管小麦是世界第一大粮食作物，但由于其基因组庞大而复杂，相当于水稻基因组的40倍，而使其基因组研究严重滞后，大大制约了小麦品种改良及相关研究的进展。科研人员经过5年艰苦的努力，完成了小麦D基因组7条染色体，约44亿个碱基对的草图。通过分析发现，小麦D基因组中抗病相关基因（如NBS-LRR基因等）、抗非生物应激反应的基因数量都发生显著扩张，因而大大增强了其抗病性、抗逆性与适应性。研究还发现，D基因组特有的品质相关基因也发生了显著扩增，从而使小麦的品质性状得到大大改良，成为唯一能够制作馒头、面包、饺子等多种食品的粮食作物。D基因组序列草图说明其对小麦的抗病性、适应性与品质改良起着重要作用，解释了小麦成为世界上种植区域最广的粮食作物的遗传基础。
      小麦D基因组草图的完成，极大地拓展了D基因组多样性在小麦育种中的利用价值，为解决小麦D基因组多样性贫乏的瓶颈问题，充分挖掘D基因组供体种中蕴含的优良基因及其利用奠定了基础，使小麦研究进入了一个新的发展时期。小麦D基因组信息的利用将对我国和世界小麦比较基因组和功能基因组研究、小麦进化、小麦种质资源、小麦分子育种产生巨大的推动作用。