近日,一項關于小麥基因組的重大科研成果在國際學術界引起了轟動。據新華社報道,北京大學現代農業研究院攜手濰坊現代農業山東省實驗室以及小麥育種全國重點實驗室,在《自然?遺傳學》這一頂級學術期刊上發表了他們的最新研究成果——首次成功繪制出六倍體小麥的端粒到端粒(T2T)完整基因組圖譜。
小麥,這一歷史悠久的糧食作物,被譽為人類的“糧倉支柱”。然而,其基因組的復雜性和龐大性一直困擾著科學家們。小麥的遺傳密碼總長接近水稻的40倍,人類的5倍,且其中超過80%是重復序列,這使得小麥基因組的全面解析變得異常艱難。
面對這一挑戰,北京大學現代農業研究院的研究團隊迎難而上。他們利用高精度測序等尖端科技手段,并結合多種創新算法,終于成功構建了包含約145億個堿基的六倍體小麥T2T基因組。這一成就標志著科學家們首次實現了小麥21對染色體從端粒到端粒的無缺口拼接,填補了小麥基因組研究中的一大空白。
研究院院長鄧興旺形象地比喻道,小麥基因組就像是一條由多條染色體組成的長線,過去這條長線上存在許多缺失的部分。而現在,科學家們首次將這條長線完整連接起來,形成了完整的小麥基因組圖譜。這一圖譜的完成,無疑為未來的分子設計育種奠定了堅實的基礎。
擁有這張詳細的小麥基因組圖譜,科學家們得以深入解析基因組中的復雜區域,為探索這些區域的進化歷程提供了新的線索。研究團隊還借此注釋了超過14萬個高置信度的蛋白編碼基因,其中包括眾多新發現的抗病基因。這些發現為小麥抗病育種指明了新的方向,有望為小麥產量的提升和糧食安全提供重要保障。
此次科研成果的取得,不僅標志著中國在農業基因組學研究領域取得了新的突破,也意味著小麥基因組研究邁入了全新的階段。這一完整的小麥基因組圖譜在完整性、連續性和準確性方面均表現出顯著優勢,不僅深化了人們對小麥基因組結構和進化機制的理解,還為解析其他復雜多倍體作物的基因組提供了寶貴的范例。