新的小麥和大麥基因組將有助于養(yǎng)活世界

包括阿德萊德大學(xué)懷特研究所科學(xué)家在內(nèi)的一項國際研究合作，解開了小麥和大麥的新遺傳變異，這極大地促進了全球培育高產(chǎn)小麥和大麥品種的努力。

加拿大薩斯喀徹溫大學(xué)柯蒂斯波茲南克教授領(lǐng)導(dǎo)的10小麥基因組計劃的研究人員，以及尼爾斯斯坦教授領(lǐng)導(dǎo)的國際大麥泛基因組測序聯(lián)盟(德國萊布尼茨植物遺傳和作物與植物研究所(IPK))的研究人員，對這兩種谷物的一組基因組進行了測序，并于今天在《自然》雜志上發(fā)表。他們說這將為下一代小麥和大麥品種打開大門。

阿德萊德大學(xué)副教授肯查爾莫斯(Ken Chalmers)和農(nóng)業(yè)、食品和葡萄酒學(xué)院名譽教授兼同事彼得彼得(Peter Peter)表示：“小麥和大麥?zhǔn)鞘澜缟现饕募Z食作物，但它們的產(chǎn)量需要大幅增加，以滿足未來的糧食需求。”朗里奇領(lǐng)導(dǎo)了阿德萊德的研究。“據(jù)估計，到2050年，僅小麥產(chǎn)量就必須比目前水平增加50%以上，才能養(yǎng)活不斷增長的全球人口?！蹦嗫舜髮W(xué)的李成道教授在大麥測序的澳大利亞部分也發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

今天發(fā)表的研究結(jié)果使科學(xué)家們更接近于解開小麥和大麥的全基因組或泛基因組。通過了解這些谷物的全部遺傳變異，研究人員和植物育種者將擁有必要的工具來實現(xiàn)所需的全球產(chǎn)量增長。

朗里奇教授說：“基因組學(xué)的進步促進了育種，包括水稻和玉米在內(nèi)的作物產(chǎn)量和質(zhì)量也有所提高，但小麥和大麥的類似努力更具挑戰(zhàn)性?！薄斑@主要是由于其基因組的大小和復(fù)雜性，我們對控制產(chǎn)量的關(guān)鍵基因的了解有限，缺乏育種者感興趣的多系基因組組裝數(shù)據(jù)。

“現(xiàn)代小麥和大麥品種具有各種遺傳變異和多樣的基因組結(jié)構(gòu)，這與重要的特征有關(guān)，例如產(chǎn)量增加、耐旱和抗病。

“這種突變不能被單一基因組序列捕獲。只有對幾個不同的基因組進行測序，我們才能開始了解整個遺傳變異的泛基因組?！边@兩個國際項目已經(jīng)對世界各地的幾個小麥和大麥品種進行了測序。世界。阿德萊德組件由谷物研究和發(fā)展公司(GRDC)提供支持。

“通過這些合作項目獲得的信息揭示了這些重要作物基因組結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化和先前隱藏的遺傳變異，并展示了育種者如何大大提高其生產(chǎn)力。這項工作將支持下一代現(xiàn)代品種的交付，”查爾莫斯副教授說。

AGT-梅斯(PBR)和朗達-蘭瑟(PBR)包含了澳大利亞南部的兩個小麥品種，這兩個品種都反映了澳大利亞南部和北部的種植區(qū)域，這意味著我們可以識別出適應(yīng)我們不同生產(chǎn)環(huán)境的潛在遺傳變異。

阿德萊德大學(xué)還對三個大麥品種進行了測序，它們具有高產(chǎn)、耐高溫、抗凍、耐鹽、抗旱和新抗病潛力等理想性狀。

副教授Ken Chalmers說：“這些基因組組裝將促進功能基因的發(fā)現(xiàn)，并為研究人員和育種者提供帶來下一代現(xiàn)代小麥和大麥品種所需的工具，這將有助于滿足未來的糧食需求。

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