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破译“超级基因库”小麦育种有了“新导航”

2026-10-12

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。

小麦是我国重要口粮,馒头、面条都离不开它。但小麦也有“娇气”的一面:怕旱、怕盐碱、怕病害。为了让它更“皮实”,科学家把目光投向了小麦的“硬核亲戚”——十倍体长穗偃麦草。这种植物虽然不能直接磨面粉,却抗锈病、白粉病、赤霉病,还能耐旱、耐盐碱、耐贫瘠,穗子长、花又多,堪称小麦界的“全能选手”。

然而,十倍体长穗偃麦草基因组高达40Gb,是人类的十几倍,且重复、相似片段极多,像一本写满重复句子的“天书”,长期难以完整破译。

此次研究中,团队成功组装出包含41.33Gb遗传信息的高质量基因组图谱,鉴定出57万多个高置信度基因,是目前小麦家族中基因数量最多的“基因库”。其中,有3万多个调控开关、3万多个抗病基因。尤其引人关注的是,能让小麦抵抗赤霉病的关键基因Fhb7,形成了含22个拷贝的“基因簇”,分布在五条染色体上,抗病潜力强大。

有了这张精细图谱,育种家就像有了“导航图”,可以更精准地找到长穗偃麦草中的有用基因,将其“搬”到小麦身上,并追踪这些基因在杂交后代中的去向。

吉万全教授团队已在该领域深耕40多年,创制出2000多份抗病抗逆新种质,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。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。

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  • 时间:2026年5月28-30日
  • 地点:中国.合肥.滨湖国际会展中心
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