几近完成的普通小麦的基因组

麦田

　　研究人员已经展示了普通小麦基因组的序列草图，从而在通往创制世界上种植最广泛谷物作物之一的完整参考序列的道路上到达了一个主要的里程碑。他们的工作给了科学家们一个可在小麦个体染色体上快速定位特定基因的工具，这一资源可帮助他们改良小麦育种以满足从未有过的对食物的更高需求，加快小麦新品种的开发并增加小麦对环境压力的抵抗性。3则相关的《科学》报道利用了这一几近完成的序列。

　　对小麦的需求持续地在上升。正如由稻子和其它作物所证明的，普通小麦的一个完整的基因组序列会给有兴趣提高作物性能的小麦培育者提供一个重要的资源。然而，普通小麦基因组的大量、重复的特性使得制作这样一种序列变得困难。如今，在4则报告的第一则中，来自国际小麦基因组测序联盟（IWGSC）的Klaus Mayer等人展示了普通小麦的基因序列草图，这是对所有21条染色体的基因含量及组成所做的一个调查。为了实现这一壮举，他们制定了一个实体绘制策略--对一个叫做Chinese Spring的培育的小麦品种的每个染色体臂进行了分离，测序及组装。沿着这些染色体臂，研究人员能够精确定位超过12万个基因，它们中有许多与在农业上重要的像谷物品质、对病虫害的抵抗性或非生物胁迫耐受性等特性有关。

　　在第二则相关的报告中，Frédéric Choulet及其在IWGSC的同事给出了一个更完整的被称作参考序列的序列，该序列是该植物21条染色体中最大的序列：染色体3B。应用一种叫做BAC-to-BAC的测序策略，研究人员确认了数千个沿着3B的重要基因标记；他们的测序工作——利用了由IWGSC研发的策略——将会加快对来自这一染色体的重要基因的确认。由于小麦基因组是高度重复的，并有非常频繁的插入，因此即使是组装一个染色体也是困难的。由Choulet等人所做的工作对IWGSC的测序策略给予了支持，从而为测序所剩下的20条染色体建立了一个模板。应用这一相同的策略，明年可能会完成另外几条普通小麦染色体的测序。

　　正如在另外2篇发表的文章中所揭示的，IWGSC的测序草图已经为科学家们就小麦基因组的演化及与谷物发育有关的基因提供了新的了解。Thomas Marcussen等人利用该序列草图来更好地了解现代普通小麦——它起源于3个不同品种间的杂交——的系统发育历史。他们的发现意味着当今的普通小麦基因组是多轮杂交事件的一个产物，并显示了对全基因组数据集的分析如何能协助厘清基因演化的复杂模式。Matthias Pfeifer等人对来自发育中的普通小麦谷物组织的RNA产物进行了编目以了解该3种亚基因组是如何促成现代普通小麦基因组对其基因表达的影响的。总之，这些研究为朝着成就一个支持小麦研究与培育的完整的参考序列铺平了道路。