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一种古老的谷物解开了使面包小麦更有弹性的遗传秘密

摘要 凭借中东作为谷类作物驯化历史发源地之一的声誉,由阿卜杜勒国王科技大学领导的团队编制了第一个被称为单粒小麦的古老谷物的完整基因组图谱...

凭借中东作为谷类作物驯化历史发源地之一的声誉,由阿卜杜勒国王科技大学领导的团队编制了第一个被称为单粒小麦的古老谷物的完整基因组图谱 [1 ]。

这个 52 亿个字母长的序列为了解不同小麦物种的进化起源提供了一个窗口。它可以帮助农民和作物育种者开发具有增强抗病性、更高产量和更强抗寒性的面包小麦品种。

“通过了解单粒小麦的遗传多样性和进化历史,研究人员现在可以利用其潜力进行未来的育种工作,并开发更具弹性和营养的小麦品种,”该研究的第一作者之一、前博士生哈宁·艾哈迈德 (Hanin Ahmed) 说。 D . 阿卜杜拉国王科技大学的学生。

单粒小麦是世界上最古老的驯化谷物之一,其种植起源可追溯到一万多年前的中东肥沃地区。单粒小麦被称为 小麦,至今仍在食用,因其独特的风味和众多的营养价值而受到珍视。然而,几千年来,随着面包小麦的受欢迎程度飙升,其在全球粮食生产中的重要性逐渐下降。

面包小麦品种通常产量较高,这使得它们在大规模商业农业中更具经济可行性。然而,与野生近亲相比,现代面包小麦的遗传多样性有所减少,许多育种者现在担心现有作物在气候变化和新疾病威胁面前的表现如何。

输入单粒小麦。由于这种古老的谷物拥有更大的基因库,因此它可能掌握着开发面包小麦所需的遗传秘密,而面包小麦可以继续养活世界上不断增长的人口。

为了解开这些秘密,由来自 KAUST 的 Simon Krattinger 和 Jesse Polish 领导的团队部署了 DNA 测序技术组合,为野生和驯化的单粒小麦品种创建高质量的基因组组装。

研究人员此前假设小麦的进化是一个稳定的过程,不同小麦品种的混合有限。但是,根据克拉廷格的说法:“我们的基因组分析现在表明小麦的历史要复杂得多,并且涉及不同小麦品种之间的大量混合和基因流动”,其中包括单粒小麦,它可能生长在与其他小麦品种非常接近的地方,导致这两个密切相关的物种之间的 DNA 混合至今仍然很明显。

正如人类基因组包含来自尼安德特人近亲的序列一样,现代面包小麦基因组中也散布着单粒小麦 DNA 的残余物。

克拉廷格指出,事实上,过去单粒小麦基因的引入可能在帮助面包小麦适应不断变化的气候条件方面发挥了作用。如果历史有任何迹象的话,那么未来也同样如此,特别是在现代分子引导育种技术的帮助下。

“我们实验室的资源将有助于将单粒小麦中的有益基因精确地转移到面包小麦中,”克拉廷格说。

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