不懼過往,不畏將來!昨天 09:08
科學家與其他歐洲研究人員合作,在WHEALBI的研究中檢測了不同小麥品種的遺傳多樣性,并在此過程中發(fā)現(xiàn)了這與人類社會文化歷史的驚人關(guān)系。
小麥是一種全球種植的植物。它起源于大約一萬年前的新月沃土——今天的安納托利亞和伊拉克北部,并從那時起開始向世界各地成功擴張。圖中顯示了基于遺傳相似性模式的繪制的小麥分布路線,與同一時期人類遷徙路線非常相近。
過去,科學家們繪制了小麥的基因組圖譜,現(xiàn)在,他們重建了小麥的繁殖歷史。
隨著人口增長和氣候變化的發(fā)展,未來的糧食資源可能會變得稀缺。鑒于即將發(fā)生的情況,植物育種者面臨著提高作物產(chǎn)量的挑戰(zhàn):現(xiàn)有品種能否通過育種進行優(yōu)化?
小麥是人類主要的糧食之一。
為了提高小麥的產(chǎn)量,德國赫姆霍茨中心的科學家們與來自法國、意大利、匈牙利、土耳其和其他歐洲國家的團隊合作,在由歐盟資助的大規(guī)模WHEALBI(小麥和大麥的遺傳改良)研究中,分析了480個小麥品種的基因組,包括野草、古代谷物和現(xiàn)代高性能的小麥品種,檢測了不同小麥品種的遺傳多樣性,除了了解現(xiàn)代面包小麥的進化和栽培,遺傳學家還把小麥的發(fā)展與人類歷史上的地理和地緣政治事件聯(lián)系起來。研究結(jié)果于5月1日發(fā)表在《自然·遺傳學》雜志上。
小麥起源于新月沃地。
現(xiàn)代面包小麥起源于大約一萬年前的現(xiàn)代土耳其地區(qū),由硬粒小麥和一種野草雜交而成。
生物信息學家Michael Seidel和Daniel Lang是這項研究的主要作者之一,他們說:“幾千年來,人工栽培植物的出現(xiàn)與人類遷徙密切相關(guān)?!边@兩名研究人員都在赫姆霍茨中心的植物基因組和系統(tǒng)生物學小組(PGSB)工作。
PGSB團隊在現(xiàn)代面包小麥品種中發(fā)現(xiàn)了三個與歷史事件密切相關(guān)的基因庫:一個來自近東馴化的高產(chǎn)品種,作為綠色革命的一部分傳播開來;另外兩個分別來自西歐和中歐的基因庫。
1989年鐵幕的倒塌在小麥基因組中有所體現(xiàn)。
由于冷戰(zhàn)期間地緣政治和社會經(jīng)濟的分離,它們在1966年至1985年之間出現(xiàn)了分歧。隨著1989年鐵幕(Iron Curtain)的倒塌,這兩個小麥品種再次逐漸混合在一起,正如它們的基因組所揭示的那樣。
甚至歐盟的出現(xiàn)和擴張也可以從當今小麥的基因組中看到。過去主要在中歐種植的小麥品種如今整個歐洲都在使用。正如Lang所說:“這些例子證明了人類對農(nóng)作物分布和進化的影響——超出了它們實際發(fā)育成栽培植物的程度?!?/p>
歐盟的出現(xiàn)和擴張也同樣有所體現(xiàn)。
了解小麥遺傳多樣性是優(yōu)化現(xiàn)代小麥品種的前提。熟悉育種的關(guān)鍵特性是使未來的品種更具生產(chǎn)力,并滿足日益增長的世界人口和迫在眉睫的氣候變化的需求的必要先決條件。
小麥和玉米、大米一起被列為世界上最重要的三種主食之一。隨著土壤和水資源不斷減少,在潛在具有挑戰(zhàn)性的氣候條件下種植小麥在未來可能變得至關(guān)重要。
對小麥基因的研究,或能提高其產(chǎn)量。
目前,參與WHEALBI研究的研究人員發(fā)現(xiàn)了影響小麥產(chǎn)量、開花時間、高度和穩(wěn)定性的未知基因。對于PGSB的通訊作者Georg Haberer來說,這僅僅是個開始,“我們期待著大量的進一步研究,并將這些發(fā)現(xiàn)用于育種研究。”
◎編譯 | 花花
◎?qū)徃?nbsp;|阿淼
◎責編 | 張夢
◎來源 | 《自然·遺傳學》
◎期刊編號 |1559-2324
◎原文鏈接:
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190503123129.htm