小麥北“硬”南“軟”有了科學(xué)解釋

小麥擁有長(zhǎng)達(dá)上萬(wàn)年的馴化歷程。近期，中國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)的一項(xiàng)突破性研究成果揭示了小麥品種分化的關(guān)鍵區(qū)域及其演化奧秘，該成果已刊登于《自然》雜志。這項(xiàng)研究由中國(guó)農(nóng)科院作物科學(xué)研究所張學(xué)勇研究員的團(tuán)隊(duì)攜手國(guó)內(nèi)外同行共同完成。

小麥基因組極為龐大且復(fù)雜，通過(guò)長(zhǎng)期的人工培育，已衍生出眾多品種。張學(xué)勇團(tuán)隊(duì)精心挑選了17 個(gè)具有代表性的小麥品種，對(duì)它們的基因組進(jìn)行了染色體水平的深度“組裝”，成功獲取了高質(zhì)量的基因組數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，小麥品種分化的核心在于染色體跨著絲粒區(qū)域。

值得注意的是，中國(guó)小麥品種的遺傳多樣性顯著高于國(guó)外品種?？蒲腥藛T推測(cè)，這可能是由于中國(guó)小麥商業(yè)化育種進(jìn)程相對(duì)較慢，從而在一定程度上保護(hù)了小麥的遺傳多樣性和品種的韌性。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)未來(lái)作物育種體制的調(diào)整具有重要參考價(jià)值。

關(guān)于冬麥和春麥的分化機(jī)制，科研人員通過(guò)分析春化基因VRN-A1 拷貝數(shù)的變異情況得出了結(jié)論。小麥的祖先種多為“春性”類型，攜帶單一VRN-A1 基因拷貝。隨著普通小麥發(fā)生“冬性”突變，VRN-A1 基因拷貝數(shù)變化，小麥的抗寒性也隨之調(diào)整。

此外，研究還揭示了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：小麥的地域飲食習(xí)慣可能導(dǎo)致了其北“硬”南“軟”的特性。籽粒硬度受Pi?na 和Pinb 基因控制，這兩個(gè)基因的突變或丟失會(huì)使籽粒變硬，適合烘焙；而基因正常則更適合加工松軟食品，如饅頭。

中國(guó)工程院院士劉旭高度評(píng)價(jià)這項(xiàng)研究，認(rèn)為它將推動(dòng)中國(guó)小麥種質(zhì)資源研究進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，加速重要基因的挖掘與應(yīng)用，對(duì)小麥育種和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)影響。

（據(jù)光明網(wǎng)）