吉万全团队破译“超级基因库”,小麦育种有了新导航
来源: 党委宣传部 作者: 张晴/文 王学锋/图
发布日期: 2026-10-08 浏览次数:

小麦的“硬核亲戚”十倍体长穗偃麦草,基因复杂如“天书”。近日,西北农林科技大学吉万全团队成功破译其基因组,绘出高质量“育种导航图”,让小麦抗病、抗旱、耐盐碱育种从此有图可循。

咱们平时吃的馒头、面条,都来自小麦。但小麦也有“娇气”的一面——怕旱、怕盐碱地、怕各种病害。怎么让它变得更皮实?科学家们想了个办法:给小麦找个厉害的“亲戚”来帮忙。

这个“亲戚”就是十倍体长穗偃麦草。它虽然不能直接磨面粉,但本事特别大:小麦怕的锈病、白粉病、赤霉病,它不怕;天旱、地咸、土壤贫瘠,它也能扛。更厉害的是,它的穗子长、花又多,简直是小麦界的“全能选手”。

可问题来了——这个“亲戚”的基因实在太大、太复杂了。它的基因组有40Gb,是人类的十几倍,而且里面有很多重复、相似的片段,就像一本写满了字、却到处是重复句子的天书,科学家一直没法把它完整读出来。

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这个难题最近被我国科学家攻克了。9月30日,吉万全教授团队联合中国科学院遗传与发育生物学研究所等多家单位,在国际知名期刊《Molecular Plant》上发表论文,成功破译了十倍体长穗偃麦草的基因组,画出了一张高质量的“基因地图”。

这张“地图”包含了41.33Gb的遗传信息,还鉴定出57万多个高置信度基因,是目前小麦家族里基因数量最多的“基因库”。其中,有3万多个是调控开关,3万多个是抗病基因。特别值得一提的是,那个能让小麦抵抗赤霉病的关键基因Fhb7,竟然形成了含22个拷贝的“基因簇”,分布在五条染色体上,抗病潜力非常强大。

这么精细的图谱,相当于给育种家发了一张“导航图”。有了它,科学家可以更精准地找到长穗偃麦草里那些有用的基因,把它们“搬”到小麦身上,还能追踪这些基因在杂交后代里跑到了哪里。

吉万全教授团队已经在这个领域深耕了四十多年。他们创制出2000多份抗病抗逆的新种质,育成15个小偃麦新品种。其中“西农511”连续五年入选国家主导品种,累计推广近5000万亩,实现了抗病和优质的同步提升。

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研究团队还构建了包含348份材料的小麦—十倍体长穗偃麦草渐渗系群体“导航图”,系统编目了育种实践中捕获的有利变异,甚至找到了蓝粒小麦蓝色糊粉层的候选调控因子。这些工作,把几十年的远缘杂交经验和现代基因组学连在了一起,为小麦育种提供了可以直接用的“靶点”和材料。

简单说,有了这张“导航图”,育种家能更准、更快地把十倍体长穗偃麦草的好基因“搬”进小麦。以后,我们有望吃到更抗病、更安全、在盐碱地也能长得好的小麦新品种。这不仅是科学上的突破,更是端稳中国饭碗的一份底气。

编辑:王学锋
终审:刘玉峰