古麦今用 现代小麦找回丢失的遗传基因

记者18日从中国农业科学院深圳农业基因组研究所获悉，6月17日23时，《自然》刊登了该所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）研究员程时锋团队联合英国约翰·英纳斯中心等国内外多家优势单位完成的最新研究成果。该研究构建了目前最全面的小麦群体基因组变异图谱、表型组变异图谱，打通了小麦从基因组解码到育种设计的全链条贯穿体系。
美国科学院院士邓兴旺表示，这一研究标志着我国小麦育种研究进入到了基因组设计时代。该研究是近年来我国农业领域 “技术走出去”与“资源引进来”结合的国际合作的成功案范例，合作成果受到国际同行的一致好评。
“我们团队先后从英国约翰·英纳斯中心引进了上千份优异的小麦核心种质资源，其中包含百年前收集于欧洲、亚洲和非洲32个国家的827份地方品种。随后，综合利用基因组学、遗传学、生物信息学和分子生物学等前沿技术手段，找回了现代小麦品种丢失的遗传多样性宝库，并验证其功能和育种价值。”程时锋告诉记者。
研究发现，现代小麦品种经过长期的人工定向选择，仅来自于7个祖先群中的2个，67%以上的遗传多样性丢失。这一发现表明，现代核心小麦资源遗传背景狭窄，品种单一，选育品种同质化严重。
令人振奋的是，程时锋团队的研究系统验证了大量未被利用的优异变异的功能和育种价值，并挖掘到调控小麦高产、氮高效利用、适应性和营养品质的新基因和关键的有利变异位点，开发了大数据资源和技术工具，并提出了小麦全基因组设计育种的4D策略（Decode解码，Discover发现，Design设计， Deliver实现），为实现小麦从基因组到育种的全链条贯通提供了系统解决方案。
“这一研究将为拓宽我国小麦的遗传基础、提高我国小麦的遗传多样性奠定坚实的基础。未来，将这些优异基因应用到小麦育种中，培育创新型小麦新品种，将推动我国小麦产业的持续健康发展。”中国科学院院士李家洋表示。