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【导语(yǔ)】近(jìn)日(rì)，中(zhōng)国(guó)科学家在国际上首次成功绘制出六倍体小麦的完整基因组图谱，这一突破性成果由北京大学现代农业研究院等机构在国际学术期刊《自然·遗传学》上发表。小麦作为古老而重要的粮食作物，其基因组庞大且复杂，此次完整图谱的绘制为小麦高产和粮食安全提供了重要科技支撑，标志着小麦基因组研究迈入新阶段。该成果不仅深化了对小麦基因组结构和进化的理解，还为解析其他复杂多倍体作物基因组提供了范例，预示着小麦品种(zhǒng)改(gǎi)良(liáng)的(de)新(xīn)突(tū)破即将到来。

现代普通小麦是由三个祖先物种杂交形成的六倍体作物。作为古老的粮食作物和人类“粮仓支柱”，小麦这种作物的产量和质量的提升一直是科学家关注的焦点。

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近日在国际学术期刊《自然·遗传学》上发表一项重要成果，即在国际上首次成功绘(huì)制(zhì)六(liù)倍(bèi)体(tǐ)小(xiǎo)麦(mài)的(de)端(duān)粒(lì)到(dào)端(duān)粒(lì)（T2T）完(wán)整(zhěng)基(jī)因(yīn)组(zǔ)图(tú)谱(pǔ)，实(shí)现(xiàn)了(le)小(xiǎo)麦(mài)基(jī)因(yīn)组(zǔ)从(cóng)“头(tóu)”到(dào)“尾(wěi)”无(wú)缺(quē)口(kǒu)的(de)精(jīng)确(què)“拼(pīn)图(tú)”。

专(zhuān)家(jiā)认(rèn)为(wèi)，该(gāi)成(chéng)果(guǒ)是(shì)中(zhōng)国(guó)在(zài)农(nóng)业(yè)基(jī)因(yīn)组(zǔ)学(xué)研(yán)究(jiū)领(lǐng)域取(qǔ)得(de)的(de)新(xīn)突(tū)破(pò)，意(yì)味(wèi)着(zhe)小(xiǎo)麦(mài)基(jī)因(yīn)组(zǔ)研(yán)究(jiū)迈(mài)入(rù)新(xīn)阶(jiē)段(duàn)，为(wèi)小(xiǎo)麦(mài)高(gāo)产(chǎn)和(hé)粮(liáng)食(shí)安(ān)全提(tí)供(gōng)了(le)重(zhòng)要(yào)科(kē)技(jì)支(zhī)撑(chēng)。

2025年(nián)4月(yuè)13日(rì)，北(běi)京(jīng)大(dà)学(xué)现(xiàn)代(dài)农(nóng)业(yè)研(yán)究(jiū)院(yuàn)院(yuàn)长(zhǎng)、首(shǒu)席(xí)科(kē)学(xué)家(jiā)邓(dèng)兴(xìng)旺(wàng)（中(zhōng)）与(yǔ)团(tuán)队(duì)成(chéng)员(yuán)在(zài)北(běi)京(jīng)大(dà)学(xué)现(xiàn)代(dài)农(nóng)业(yè)研(yán)究(jiū)院(yuàn)的(de)植(zhí)物(wù)生(shēng)长(zhǎng)室(shì)观(guān)察(chá)小(xiǎo)麦(mài)。新(xīn)华(huá)社(shè)发(fā)

小(xiǎo)麦(mài)基(jī)因(yīn)组(zǔ)堪(kān)称(chēng)“植(zhí)物(wù)界(jiè)的(de)珠(zhū)穆(mù)朗(lǎng)玛(mǎ)峰(fēng)”，不(bù)仅(jǐn)个(gè)头(tóu)庞(páng)大(dà)，遗(yí)传(chuán)密(mì)码(mǎ)总(zǒng)长(zhǎng)是(shì)水(shuǐ)稻(dào)的(de)近(jìn)40倍(bèi)、人(rén)类(lèi)的(de)近(jìn)5倍(bèi)，且(qiě)基(jī)因(yīn)组(zǔ)中(zhōng)超(chāo)八(bā)成(chéng)是(shì)重(zhòng)复(fù)序列——这如同把一段长文复印成千上万次后再拼贴起来，让人无法窥其全貌，阻碍了小麦研究和育种应用深入。

北京大学现代农业研究院研究员何航说，通过高精度测序等前沿技术并结合多种算法，团队成功构建了拥有约145亿个碱基的六倍体小麦T2T基因组。“端粒是存在于真核生物染色体末端的重复DNA序列，我们首次实现了21对小麦染色体从端粒到端粒的无缺口拼接。”

“基因组就像是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，我们是国际上第一次把这整条长线完整连起来，把其从‘头’到‘尾’没有一点缺口地拼装起来，形成完整的小麦基因组图谱。”北京大学现代农业研究院院长、首席科学家邓兴旺说，“这为未来的分子设计育种奠定了基石。”

研(yán)究(jiū)团(tuán)队(duì)拍(pāi)摄(shè)的(de)小(xiǎo)麦(mài)染(rǎn)色(sè)体(tǐ)显(xiǎn)微(wēi)成(chéng)像(xiàng)（资(zī)料(liào)照(zhào)片(piàn)）。新(xīn)华(huá)社(shè)发(fā)

拥(yōng)有(yǒu)完(wán)整(zhěng)的(de)小(xiǎo)麦(mài)基(jī)因(yīn)组(zǔ)图(tú)谱(pǔ)，就(jiù)像(xiàng)拥(yōng)有(yǒu)了(le)一(yī)张(zhāng)详(xiáng)细(xì)地(de)图(tú)，可(kě)以(yǐ)清(qīng)楚(chu)解(jiě)析(xī)基(jī)因(yīn)组(zǔ)里(lǐ)的(de)一(yī)些(xiē)复(fù)杂(zá)区(qū)域。“这(zhè)就(jiù)像(xiàng)找(zhǎo)到(dào)了(le)小(xiǎo)麦(mài)基(jī)因(yīn)组(zǔ)里(lǐ)一(yī)个(gè)个(gè)房(fáng)间(jiān)的(de)小(xiǎo)钥(yào)匙(shi)，为(wèi)研(yán)究(jiū)这(zhè)些(xiē)复(fù)杂(zá)区(qū)域的(de)进(jìn)化(huà)过(guò)程(chéng)提(tí)供(gōng)了(le)新(xīn)线(xiàn)索(suǒ)。”何(hé)航(háng)说(shuō)。

利(lì)用(yòng)这(zhè)张(zhāng)高(gāo)质(zhì)量(liàng)基(jī)因(yīn)组(zǔ)图(tú)谱(pǔ)，研(yán)究(jiū)团(tuán)队(duì)还(hái)注(zhù)释(shì)了(le)14万(wàn)多(duō)个(gè)高(gāo)置(zhì)信(xìn)度(dù)蛋(dàn)白(bái)编(biān)码(mǎ)基(jī)因(yīn)，其(qí)中(zhōng)包(bāo)括(kuò)许(xǔ)多(duō)新(xīn)发(fā)现(xiàn)的(de)抗(kàng)病(bìng)基(jī)因(yīn)，这(zhè)为(wèi)小(xiǎo)麦(mài)抗(kàng)病(bìng)育(yù)种(zhǒng)提(tí)供(gōng)了(le)新(xīn)方(fāng)向(xiàng)。

邓(dèng)兴(xìng)旺(wàng)说(shuō)，这(zhè)一(yī)完(wán)整(zhěng)的(de)小(xiǎo)麦(mài)基(jī)因(yīn)组(zǔ)图(tú)谱(pǔ)在(zài)完(wán)整(zhěng)性(xìng)、连(lián)续(xù)性(xìng)和(hé)准(zhǔn)确(què)性(xìng)上(shàng)具(jù)有(yǒu)显(xiǎn)著(zhe)优(yōu)势(shì)，不(bù)仅(jǐn)深(shēn)化(huà)了(le)人(rén)们(men)对(duì)小(xiǎo)麦(mài)基(jī)因(yīn)组(zǔ)结(jié)构(gòu)和(hé)进(jìn)化(huà)机(jī)制(zhì)的(de)理(lǐ)解(jiě)，还(hái)为(wèi)解(jiě)析(xī)其(qí)他(tā)复(fù)杂(zá)多(duō)倍(bèi)体(tǐ)作(zuò)物(wù)基(jī)因(yīn)组(zǔ)提(tí)供(gōng)了(le)范(fàn)例(lì)。依(yī)托(tuō)此(cǐ)图(tú)谱(pǔ)，未(wèi)来(lái)科(kē)学(xué)家(jiā)将(jiāng)能(néng)更(gèng)精(jīng)准(zhǔn)挖(wā)掘(jué)与(yǔ)产(chǎn)量(liàng)、品(pǐn)质(zhì)、抗(kàng)病(bìng)性(xìng)相(xiāng)关的(de)关键基(jī)因(yīn)，为(wèi)小(xiǎo)麦(mài)品(pǐn)种(zhǒng)改(gǎi)良(liáng)带(dài)来(lái)突(tū)破(pò)。

记(jì)者(zhě)魏(wèi)梦(mèng)佳(jiā)