中国科学家完成小麦基因组“拼图”

2025年4月13日,北京大学现代农业研究院院长、首席科学家邓兴旺(中)与团队成员在北京大学现代农业研究院的植物生长室观察小麦。(图片来源:新华社)

  中评社北京4月14日电/据新华社报导,现代普通小麦是由三个祖先物种杂交形成的六倍体作物。作为古老的粮食作物和人类“粮仓支柱”,小麦这种作物的产量和质量的提升一直是科学家关注的焦点。

  北京大学现代农业研究院、潍坊现代农业山东省实验室、小麦育种全国重点实验室近日在国际学术期刊《自然·遗传学》上发表一项重要成果,即在国际上首次成功绘制六倍体小麦的端粒到端粒(T2T)完整基因组图谱,实现了小麦基因组从“头”到“尾”无缺口的精确“拼图”。

  专家认为,该成果是中国在农业基因组学研究领域取得的新突破,意味着小麦基因组研究迈入新阶段,为小麦高产和粮食安全提供了重要科技支撑。

  小麦基因组堪称“植物界的珠穆朗玛峰”,不仅个头庞大,遗传密码总长是水稻的近40倍、人类的近5倍,且基因组中超八成是重复序列——这如同把一段长文复印成千上万次后再拼贴起来,让人无法窥其全貌,阻碍了小麦研究和育种应用深入。

  北京大学现代农业研究院研究员何航说,通过高精度测序等前沿技术并结合多种算法,团队成功构建了拥有约145亿个碱基的六倍体小麦T2T基因组。“端粒是存在于真核生物染色体末端的重复DNA序列,我们首次实现了21对小麦染色体从端粒到端粒的无缺口拼接。”

  “基因组就像是一条拥有多条染色体的长线。过去小麦基因组这条长线上有很多缺失的部分,我们是国际上第一次把这整条长线完整连起来,把其从‘头’到‘尾’没有一点缺口地拼装起来,形成完整的小麦基因组图谱。”北京大学现代农业研究院院长、首席科学家邓兴旺说,“这为未来的分子设计育种奠定了基石。”