多国科学家破解硬粒小麦全基因组图谱

　　近日，来自意大利、加拿大、德国等多国科研机构的科学家共同在Nature Genetics上发表了题为“Durum wheat genome highlights past domestication signatures and future improvement targets”的文章，绘制并解读了硬粒小麦（durum wheat）的全基因组图谱，这对于比较和挖掘小麦祖先中的优异等位基因具有重要意义。

　　野生二粒小麦是硬粒小麦和面包小麦等重要经济作物的直接祖先。现代作物的野生亲缘种可作为各种优良性状（如抗病性和营养品质）的遗传多样性来源。栽培作物及其野生祖先间的比较基因组学分析，是检测新的有益等位基因、了解作物进化和选育历史的关键策略。在本研究中，科研人员分析了硬粒小麦品种Svevo的全基因组，并通过遗传多样性分析揭示了数千年经验选择和育种所带来的变化。与驯化和育种相关的遗传分化显著特征区域在基因组中分布广泛，但是在着丝粒周围区域有几个主要的多样性缺失。此外，5B染色体上携带一个编码金属转运蛋白的基因（TdHMA3-B1），该基因具有非功能性变异，会导致镉在谷物中大量累积。“高镉”等位基因在硬粒小麦品种中广泛存在，但是并未在野生二粒小麦品种中发现，“高镉”等位基因从驯化的二粒小麦到现代硬粒小麦中的存在频率逐渐增加。TdHMA3-B1的快速克隆拯救了一个有益的野生等位基因，证明了Svevo基因组在小麦改良中的实际应用价值。该研究有助于进一步提高面食小麦的品质和产量，为小麦的育种创新提供了巨大的潜力。