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2018
04-16

小麦基因组解码,以提高粮食安全


西澳大利亚州大学研究人员从ARC中心的植物能源生物学卓越中发表了小麦基因组的最全面的分析,作为联合王国领导的联盟的一部分。由Earlham研究所领导的面包小麦基因组的新测序确定了对重要农艺性状至关重要的完整基因和蛋白质。

学分:西澳大利亚大学

根据联合国粮食及农业组织的报告,到2050年,全球作物产量必须翻一番才能满足未来的粮食安全需求。在全球范围内,小麦是最重要的主要作物之一,提供了每日卡路里的五分之一。需要广泛的小麦基因组知识来提高小麦产量。

最着名的基因组项目“人类基因组计划”于2003年完成,包括一些植物在内的许多生物的基因组也被解码。然而,尽管小麦具有农业上的重要性,但其基因组的大尺寸和六倍体结构使其在历史上难以完全测序其染色体。

该研究的合着者,ARC优秀植物能源生物学中心的Harvey Millar教授说:“小麦基因组含有170亿个碱基,是人类基因组的五倍。

“这项研究的成功是基于解决长期存在的决定小麦大六倍体基因组结构问题的新技术。

发表在期刊基因组研究上的新基因组大会预测了大量先前未知的小麦基因,并定义了它们沿着染色体的位置。西澳大学的研究人员领导了蛋白质分析研究,该研究提供了直接的证据,表明许多这些基因编码的分子机器对于小麦的生长和发育非常重要,保护小麦不受疾病和抗恶劣环境的影响。

“通过我们的研究发现,新小麦基因组组装和注释中超过一半的预测蛋白质编码基因的证据是通过我们的研究发现的”,来自ARC植物能源生物学卓越中心的Owen Duncan博士说,这项研究的合着者。

“这些数据有助于研究人员筛选小麦基因组的巨大复杂性,以确定哪些部分在小麦的生长和发育中发挥着积极作用”。本研究揭示了1000多个小麦抗病基因及其在基因组中的位置。这些知识将极大地帮助小麦疾病性状的标记辅助育种。还有一百多个谷蛋白基因,其中的分析将是改变小麦面筋含量的关键。

来源:西澳大利亚大学