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专家点评 Nature | 中国农科院作科所牵头揭秘我国小麦品种与人文和环境协同进化的基因组学基础

生信宝典  · 公众号  · 生物  · 2025-01-06 21:00
    

主要观点总结

本文介绍了我国小麦育种取得的成效以及面临的挑战。中国农科院作物科学研究所等联合在Nature发表了题为Pan-genome bridges wheat structural variations with habitat and breeding的研究论文,全面展示了中国小麦育种的基因组历史,揭示了基因组结构变异对小麦适应性和品种形成的影响。研究内容包括小麦的基因结构变异、适应性的遗传基础、籽粒硬度变化的规律以及与环境适应性和品种形成的关系等方面。

关键观点总结

关键观点1: 中国小麦育种成效显著,先后育成国审品种3500余个,单产大幅提高。

中国是世界上第一大小麦生产国和消费国,建国以来小麦育种取得显著成效,有力支撑了国家粮食安全和人民营养健康。

关键观点2: 中国小麦产量和品质提升进入瓶颈期,突破瓶颈的关键在于剖析重大品种演变规律和挖掘重要基因资源。

研究发现中国小麦商业化育种发展相对较慢,一定程度上保留了遗传多样性,为未来作物育种体制的调整提供了参考。

关键观点3: 研究论文在Nature发表,展示了中国小麦育种基因组历史,为未来小麦设计育种提供了新的视角和策略。

该研究通过筛选出具有代表性的小麦品种,组装了染色体水平的高质量基因组,精准鉴定出近25万个结构变异。发现跨着丝粒区域是小麦品种分化的核心区域。

关键观点4: 研究解析了小麦适应性的遗传基础,发现了春性与冬性的转变和演化以及不同区域小麦品种籽粒硬度变化的规律。

该研究还分析了春化基因VRN-A1拷贝数变异情况,揭示了小麦品种适应性的遗传基础。同时发现了不同区域小麦品种籽粒硬度变化的规律,与居民饮食习惯密切相关。

关键观点5: 该研究是近年来作物遗传育种研究与大数据交叉融合攻关的范例,推动了中国作物种质资源的研究进入大数据时代。

研究成功解读了小麦广泛环境适应性和品种形成背后的基因密码,揭示了丰富结构变异反映了小麦基因组的高度韧性和可塑性。


文章预览

责编 | 王一 来源:BioART 小麦 是全球最重要的粮食作物之一,我国是世界第一大小麦生产国和消费国。建国以来,我国小麦育种取得了显著成效,先后育成国审品种3500余个,单产从建国初期的不足100公斤提高到现在的399公斤,有力支撑了国家粮食安全和人民营养健康。 然而,纵观近二十年的育成品种,可以发现我国小麦产量和品质的提升逐步进入瓶颈期。剖析重大品种演变规律、挖掘重要基因资源是突破上述瓶颈的关键。 2024年11月28日,中国农业科学院作物科学研究所联合中国农业大学、澳大利亚莫道克大学在 Nature 发表了题为 Pan-genome bridges wheat structural variations with habitat and breeding 的研究论文,在基因组水平全面展示了20世纪50年代以来中国小麦育种历史,揭示了基因组结构变异对小麦适应性和重大品种形成的影响,为未来小麦设计育种提供了新 ………………………………

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