点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:小麦基因组完整图谱绘制成功 为牢牢把握粮食安全主动权提供重要支撑
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

小麦基因组完整图谱绘制成功 为牢牢把握粮食安全主动权提供重要支撑

来源:光明网-《光明日报》2025-04-16 10:17

  【瞧!我们的前沿科技】

  光明日报北京4月15日电(记者晋浩天)北京大学现代农业研究院、潍坊现代农业山东省实验室、小麦育种全国重点实验室取得突破性成果——全球首次成功绘制六倍体小麦的端粒到端粒完整基因组图谱,实现了小麦基因组从“头”到“尾”无缺口的精确组装。这一成果标志着小麦基因组研究迈入新阶段,为我国主粮作物高水平科技自立自强、牢牢把握粮食安全主动权提供了重要支撑。相关研究成果日前发表于国际学术期刊《自然·遗传学》。

  作为粮仓支柱,小麦产量与质量的提升一直是科学家关注的焦点。然而,小麦基因组庞大、结构复杂且富含高度重复序列,长期以来阻碍了小麦研究与育种应用的深入。

  通过高精度测序等前沿技术并结合多种算法,研究团队成功构建了六倍体小麦基因组,该基因组总长度达14.51Gb(约145亿个碱基)。“基因组就像一条拥有多条染色体的长线。过去,小麦基因组这条长线上有很多缺失的部分,我们在国际上第一次把这整条长线完整连起来,从头到尾没有一点缺口地拼装起来,形成了完整的小麦基因组图谱。相比以往,这一图谱在完整性、连续性和准确性上实现了质的飞跃,为功能基因组学研究奠定了坚实基础。”北京大学现代农业研究院院长、首席科学家邓兴旺说。

  团队成员、北京大学现代农业研究院研究员何航说,现代普通小麦是由三个祖先物种杂交形成的六倍体作物。研究团队利用小麦基因组完整图谱,揭示了小麦从四倍体演化为六倍体过程中发生的23处主要染色体片段重排。“这些重排在现代小麦中全部保留,且断点处富含特殊短重复序列,我们推测对染色体折断和重新连接发挥了作用,有助于基因组稳定性。”

  “拥有完整的小麦基因组图谱,犹如手握一份详细的零件清单。基因组里的复杂区域,就像精密仪器中那些构造繁杂、功能特殊的零部件。以前,面对这些零部件,我们不知道它们的规格和装配方式,只能盲目猜测。现在,借助这份图谱,我们能精准识别每个零部件的详细信息,知晓它们之间的关联,为探究这些复杂区域的演变历程点亮了一盏灯。”何航说。

  “高质量基因组图谱为基因注释提供了前所未有的精度。”何航介绍,研究团队还注释了14万多个高置信度蛋白编码基因,其中包括许多抗病基因,为抗病育种提供了新靶点。“为确保注释准确性,我们通过蛋白质组学手段验证了基因结构,进一步提高了注释可靠性。这份经过严格校准的基因目录,将成为功能基因组学研究的宝贵资源。”

  “这一成果不仅深化了对小麦基因组结构和进化机制的理解,还为解析其他复杂多倍体作物基因组提供了范例。”邓兴旺表示,未来,依托这一成果,科学家可以更精准地挖掘与产量、品质、抗病性相关的关键基因,为小麦品种改良带来重要突破。

  《光明日报》(2025年04月16日 08版)

[ 责编:李欣哲 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平参观百团大战纪念馆

  • 中国人民抗日战争纪念馆8日起恢复开放

独家策划

推荐阅读
国家自然科学基金委员会7日发布消息,自然科学基金委近日制定重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。
2025-07-08 09:20
近日,由农业农村部南京农业机械化研究所联合有关单位研制的全自动水稻覆膜插秧技术装备在江苏省靖江市投入使用,开启了我国水稻覆膜插秧新模式。
2025-07-08 09:11
日前,全球领先的720V高压固态钠盐电池,在位于内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗的建亨奥能科技有限公司正式量产,标志着中国成为全球第三个实现固态钠盐电池商用量产的国家。
2025-07-08 09:10
从国家自然科学基金委员会获悉,该委日前制定了重大非共识项目试点实施方案,将在2025年启动资助试点。
2025-07-08 05:05
什么是聚乳酸材料,在取代传统石化基塑料材料方面又有着怎样的优势?本期院士科普,让我们跟随中国科学院院士陈学思,一起走进生物降解高分子材料——聚乳酸的奇妙世界。
2025-07-07 14:19
科技的力量正让农民从传统体力劳动者向掌控全局的智慧决策者转变。
2025-07-07 12:33
在未来数十年,熟练使用人工智能很可能成为大多数职业的必备技能,并深刻影响就业市场。作为经济土壤中的“超级肥料”,新技术既带来传统岗位的替代,更促进新兴产业发展,直接创造新的岗位需求。
2025-07-07 09:12
抽水蓄能机组主要由发电电动机和水泵水轮机组成,利用山上山下两个水库进行水能和电能相互转换。
2025-07-07 09:11
回溯歼—10飞机研制历程,从立项、首飞到定型,历经数十载,“三滴油”看起来微不足道,却更加说明创新需要点滴用心、长期耕耘。
2025-07-07 09:10
从微小的夸克到浩瀚的宇宙,从生命的密码到自然的规律,科学这双“慧眼”不断重新定义着“可见”与“可知”的边界。从墓室中的真菌到实验室里的潜在新药,科学家用一套跨学科方法挖掘出这个隐藏在自然界的分子宝藏。
2025-07-07 09:08
在6日开幕的中国科协年会上,2025重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题正式发布。这凝聚科技界智慧的30项问题、难题“锁定”了哪些前沿领域的核心赛道?其遴选标准蕴含着怎样的科学智慧?带着这些问题,记者专访了丛斌、邹冰松、王小云、陈坚四位院士。
2025-07-07 03:10
2025全球数字经济大会2日在北京开幕。除收录标准的优势外,东壁全球科技文献数据平台还根据中国科技界与教育界的习惯,对所收录期刊进行了学科分类。
2025-07-04 09:55
超材料是一类具有特殊性质的人造材料,而具有热辐射性能的超材料可以把多余的热量“打包”传递到外界,热辐射超材料可广泛应用于零能耗辐射冷却、建筑节能降温、航天热控等诸多重要领域。
2025-07-04 09:53
中国科学院院士、海南大学生物医学工程学院教授骆清铭团队成功绘制出了小鼠三维脑区和立体定位图谱
2025-07-04 09:52
7月4日,神秘的水星将迎来东大距,这是今年第二次水星东大距,观测条件依然不错。
2025-07-04 09:51
科学是生产力的核心要素。
2025-07-04 09:50
钙钛矿太阳能电池因成本低、效率高、易加工等优势备受关注,可应用于光伏发电、车载光伏、光伏建筑等领域。
2025-07-03 09:59
目前,对于10厘米以上大型空间碎片,航天器通常采用主动规避的策略,通过轨道调整,避开可能的碰撞路径。
2025-07-03 09:58
6月26日,中国民航局官网发布公告,提到为切实保障航空运行安全,自2025年6月28日起,禁止旅客携带没有3C标识、3C标识不清晰、被召回型号或批次的充电宝乘坐境内航班。
2025-07-03 09:56
加载更多