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“生命图”只是基因改造第一步

据媒体报道,英国科学家成功完成了小麦基因组的测序工作。中国工程院院士、里下河地区农科所研究员、小麦育种专家程顺和及遗传专家均表示,这一成果令人振奋,对小麦遗传育种具有里程碑意义。

小麦基因组测序工作历时1年完成,中国农科院植物所贾继增、西北农业科技大学宋卫宁等中国科学家参与其中。程顺和院士指出,小麦基因组测序是对全世界的贡献,科学家可无偿使用,有利于培育高产、抗旱、抗盐、抗病、抗虫的小麦新品种,应对粮食短缺问题。

扬州大学遗传育种教授顾世梁介绍,小麦基因组包含170亿个碱基(DNA),是人类基因组的5倍,因此测序是迄今最大的工程之一。小麦基因组测序绘制了小麦的“生命图”,遗传育种研究可“按图索骥”,加快研究进程。目前虽为草图,但离精确图已为期不远,科学家下一步将寻找各种基因的精确位置。

顾世梁还提到,上世纪90年代以来,科学家已完成100多个物种的基因组测序,包括大肠杆菌、线虫、果蝇、荠菜、蠕虫、人类、水稻等。基因组测序工作量与碱基数量相关:果蝇约1亿个,水稻约5亿个,哺乳动物约32亿个,蛙类约62亿个,小麦约170亿个,野百合约1000亿个,肺鱼约1117亿个。从科学角度看,完成不同物种的测序只有量上的差异,无本质区别。

据报道,英国科学家选用的测序对象是“中国春42系”。扬州大学小麦遗传育种博士李韬解释,“中国春”是地道中国小麦,是各国科学家的模式化材料,类似动物研究中的小白鼠。美国引进后培育了多种变种。对“中国春”的测序结果,有助于研究者比对不同品种间的基因差异,从而研发更耐旱、抗盐、抗病、高产的品种。

李韬指出,“中国春”小麦基因组不能完全包含所有基因,例如它缺乏抗赤霉病基因,而赤霉病是长江中下游地区及世界小麦生产的主要病害之一。苏麦3号含有典型抗赤霉病基因,已成为研究赤霉病的常用材料。小麦测序和“生命图”绘制,有助于了解赤霉病机制,加速培育高抗赤霉病且综合性状优良的品种。

李韬认为,小麦基因测序为遗传育种提供了新技术平台,但短期内难以大幅提高产量。正如人类基因组测序完成后,人类仍无法短时期内实现长寿。基因组测序的目的是知道“是什么”,这是基础;下一步需研究基因“干什么”和“怎么干”。测序只是万里长征第一步,通过基因改造提高小麦产量、品质、抗性等,还有很长的路要走。

(责任编辑:glia)