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(科技)基因測序揭示小麥馴化的關鍵基因突變

2017-07-10 10:32:29  来源:新華社 【返回列表】

新華社北京7月10日電從野草到人類主糧之一,小麥在被馴化的過程中發生了巨大變化。一個國際科研小組對野生小麥進行基因測序,發現了控制穗軸易碎性的兩組基因,它們在小麥馴化過程中起著關鍵作用。這一發現有助於培育更好的小麥品種。
位於今天中東地區被稱作“新月沃地”的區域,是小麥的起源地。大約1萬年前,這裡的居民開始種植小麥,篩選適合種植和收穫的性狀,其中之一就是供麥粒附著的穗軸不再易碎。野生小麥的麥粒成熟時,穗軸變脆,容易碎裂,有助於在風力作用下把麥粒散播出去、繁殖下一代。
但這對人類採集麥粒非常不方便,帶有使穗軸不變脆的“硬軸”基因突變的小麥受到青睞,並逐漸被人類馴化。現在經過馴化的小麥品種都有硬軸,穗軸在收割時仍保持完整。
以色列特拉維夫大學、澳大利亞悉尼大學等多家機構科研人員組成的團隊在美國《科學》雜誌上報告說,他們對野生的四倍體小麥——圓錐小麥進行基因測序,利用軟件重建了其14條染色體。
研究人員將野生小麥與馴化品種的基因進行對比,發現有兩個基因簇在馴化品種中失去了活性,它們可能是穗軸易碎性的關鍵。通過基因改造技術,恢復其中一個基因簇的活性後,小麥穗軸呈現出上半部分易碎、下半部分不易碎的特徵。
除了使穗軸不易碎的突變,小麥還有一些重要基因突變對人類種植者有利,但對植株在野生環境中的繁殖不利,例如使種子不再休眠、一經種植就立刻發芽生長的突變,以及使麥粒外殼容易脫落的突變。現代基因技術可以深入分析這些基因特徵,幫助培育產量更高、品質更好的小麥品種。(完)