開(kāi)屏見(jiàn)“好”｜全球首個(gè)小麥完整基因組圖譜，在山東這個(gè)實(shí)驗(yàn)室誕生

　　《開(kāi)屏見(jiàn)“好”》欄目，聚焦山東好人好事，讓普通老百姓上封面、上開(kāi)屏、上首屏，用最突出的位置推介“身邊的榜樣”，講述精彩山東故事。

　　提起小麥，大家都不陌生，它是人類(lèi)最重要的糧食作物，經(jīng)過(guò)加工，變身為饅頭、面條、大餅、面包等各式各樣的食物，養(yǎng)活了全球超三成人口。

　　不過(guò)，日常隨處可見(jiàn)的小麥，卻帶來(lái)了讓國(guó)際一眾科研團(tuán)隊(duì)望而卻步的難題——基因組測(cè)序。

　　小麥基因組體量龐大、重復(fù)序列極多，有“植物界的珠穆朗瑪峰”之稱(chēng)。總長(zhǎng)達(dá)14.51Gb的基因組中，含145億個(gè)堿基，是水稻的40倍、人類(lèi)的5倍，其中更有85%的重復(fù)序列，因此人類(lèi)始終無(wú)法看清其全貌，極大阻礙了小麥研究和育種應(yīng)用。國(guó)際小麥基因組測(cè)序聯(lián)盟（IWGSC）曾公開(kāi)表示，繪制小麥基因組圖譜，是“不可能完成的任務(wù)”。

　　然而，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)完成了這一任務(wù)。

　　近日，來(lái)自濰坊現(xiàn)代農(nóng)業(yè)山東省實(shí)驗(yàn)室（北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院）的科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然·遺傳學(xué)》發(fā)表全球首張六倍體小麥端粒到端粒（T2T）完整基因組圖譜，完成了對(duì)小麥全部21對(duì)染色體頭尾無(wú)缺口精準(zhǔn)拼接，標(biāo)志著人類(lèi)對(duì)小麥的認(rèn)知正式邁入無(wú)盲區(qū)時(shí)代。

　　世界領(lǐng)先的成果背后，是一支跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)的歷時(shí)兩年艱苦攻關(guān)。為構(gòu)建完整的小麥基因組序列圖譜，該團(tuán)隊(duì)集合了來(lái)自測(cè)序技術(shù)專(zhuān)家、生物信息學(xué)家和育種等多領(lǐng)域21位專(zhuān)家。期間，他們創(chuàng)新融合前沿技術(shù)，突破算力等各種瓶頸，最終在2023年8月繪制出完整圖譜，將不可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

　　“過(guò)去我們只能通過(guò)零碎的基因組片段推測(cè)小麥的生命邏輯，現(xiàn)在終于有了完整清晰的圖譜。”濰坊現(xiàn)代農(nóng)業(yè)山東省實(shí)驗(yàn)室（北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院）主任主任鄧興旺介紹，這一成果，為精準(zhǔn)定位控制性狀的基因組提供了“導(dǎo)航”，讓科學(xué)家能像編寫(xiě)“免疫程序”般設(shè)計(jì)抗病的小麥。利用這一“導(dǎo)航”，研究團(tuán)隊(duì)注釋了超14萬(wàn)個(gè)高置信度蛋白編碼基因，新發(fā)現(xiàn)了大量抗病基因，為小麥抗病育種提供了新方向。不僅如此，小麥進(jìn)化過(guò)程中的基因組變化以及重復(fù)序列中蘊(yùn)藏的抵抗氣候變化和病蟲(chóng)害的奧秘也得到揭示，這些都為培育新品種小麥提供了有力支撐。

　　目前，該團(tuán)隊(duì)正利用相關(guān)成果開(kāi)展小麥育種研究，培育兼具抗病、高產(chǎn)等優(yōu)質(zhì)特性的突破性新品種。

　　（大眾新聞?dòng)浾?王佳聲 張蓓 編輯 徐晨 設(shè)計(jì) 張懷博 實(shí)習(xí)生 孫凱歌 通訊員 李東昊）