7月18日晚，國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Nature Genetics（自然·遺傳學(xué)）在線發(fā)表了研究論文《基于參考基因組揭示六倍體燕麥的起源和進(jìn)化》介紹該項(xiàng)成果，并撰寫(xiě)了研究簡(jiǎn)報(bào)《栽培燕麥的起源與進(jìn)化》對(duì)該文進(jìn)行推介。
日前，由國(guó)家燕麥?zhǔn)w麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家、吉林省白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長(zhǎng)任長(zhǎng)忠研究員領(lǐng)銜的燕麥研究團(tuán)隊(duì)首次破譯了的六倍體栽培裸燕麥的基因組，并深入研究了六倍體燕麥的起源與亞基因組進(jìn)化，繪制出燕麥的“基因密碼圖”。
據(jù)了解，該研究論文主要在國(guó)家燕麥?zhǔn)w麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國(guó)家自然科學(xué)基金、吉林省委組織部人才開(kāi)發(fā)基金和吉林省科技發(fā)展計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下，以四川農(nóng)業(yè)大學(xué)-吉林省白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院為核心的燕麥聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)完成。
燕麥，是優(yōu)質(zhì)谷類(lèi)作物，又是重要的飼草作物，還不與傳統(tǒng)作物爭(zhēng)地。任長(zhǎng)忠認(rèn)為燕麥在應(yīng)對(duì)糧食安全挑戰(zhàn)中能發(fā)揮獨(dú)特作用。而該項(xiàng)研究將加速栽培燕麥的遺傳改良和分子設(shè)計(jì)育種，對(duì)提升燕麥產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、保障糧食安全等方面產(chǎn)生重要作用。
此次發(fā)表的成果正是以我國(guó)裸燕麥起源中心的地方燕麥品種為材料，繪制出了10.7Gb大小的燕麥基因組21對(duì)染色體的分子圖譜，注釋出了12萬(wàn)多個(gè)蛋白編碼基因。論文通訊作者任長(zhǎng)忠認(rèn)為這項(xiàng)工作為科研人員解析燕麥基因組進(jìn)化和馴化提供了高質(zhì)量的基因組信息和一個(gè)全新的視角。
“我國(guó)作為六倍體栽培裸燕麥的起源和主要種植中心，我們需要通過(guò)明確裸燕麥的基因組信息以進(jìn)一步挖掘以裸粒馴化性狀為代表的基因資源。”論文第一和共同通訊作者，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)主要成員四川農(nóng)業(yè)大學(xué)彭遠(yuǎn)英教授表示，“有了基因組圖譜，我國(guó)裸燕麥的育種和遺傳研究就會(huì)進(jìn)入快車(chē)道。”
據(jù)介紹，新世紀(jì)伊始，科學(xué)家們已將基因組測(cè)序的目標(biāo)鎖定到農(nóng)作物身上。時(shí)隔20年，裸燕麥基因組測(cè)序才又了結(jié)果，原因是燕麥基因組研究難度極大。
彭遠(yuǎn)英表示，六倍體栽培裸燕麥基因組龐大而復(fù)雜，體量約為水稻基因組的40倍，且有大約87%的基因組DNA為重復(fù)序列，致使其基因組測(cè)序組裝研究非常困難。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)選用了可進(jìn)行更長(zhǎng)DNA片段高精確度測(cè)序的超長(zhǎng)測(cè)序技術(shù)，結(jié)合不同技術(shù)手段，最終完成了染色體組裝、掛載和注釋?zhuān)@得了裸燕麥的高質(zhì)量參考基因組。
據(jù)介紹，該研究根據(jù)參考基因組序列和注釋信息，預(yù)測(cè)了燕麥皮裸籽粒和抗病等重要性狀相關(guān)的關(guān)鍵基因位點(diǎn)，體現(xiàn)了參考基因組在重要性狀基因挖掘和燕麥分子育種方面的重要價(jià)值。
該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)有一個(gè)更長(zhǎng)遠(yuǎn)的預(yù)期：燕麥參考基因組的構(gòu)建作為燕麥研究邁入基因組時(shí)代的第一步，將使燕麥的全基因組選擇育種和精準(zhǔn)育種成為可能?！艾F(xiàn)在可以開(kāi)始考慮如何使用現(xiàn)代育種策略，如基因組編輯等方法，進(jìn)一步改進(jìn)和開(kāi)發(fā)特定的燕麥品種。”彭遠(yuǎn)英表示。
“國(guó)家燕麥?zhǔn)w麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系團(tuán)隊(duì)將在已有基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入開(kāi)展燕麥起源、馴化和優(yōu)異基因資源發(fā)掘與利用等研究工作?！比伍L(zhǎng)忠說(shuō)，“期待研究結(jié)果能讓裸燕麥的‘中國(guó)芯’插上產(chǎn)業(yè)化的翅膀。”
來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)客戶(hù)端吉林頻道
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