昨天,我們的一伊主編解讀了遺傳發(fā)育所焦雨玲老師為通訊作者的關于小麥重測序的文章(中國栽培小麥老家來自歐洲?--首篇小麥基因組大規(guī)模重測序研究),這個題目(中國栽培小麥老家來自歐洲?)引起大家的熱議。其實,我們主編群里對這個觀點也有討論。其實文章摘要的原話如下
上世紀確實引進了很多國外種質,對我國小麥育種起到了重要的作用。下面兩位老師的留言不約而同的提到了,中國小麥品種豐產(chǎn)性狀來自歐美品種,適應性來自國內(nèi)的地方品種。
因為文章中,歐洲栽培品種和美國栽培品種較少,故文中的結論“主要來自歐洲的地方品種”還需要更多數(shù)據(jù)的支持。另外,文中說中國的地方品種對D亞基因組的貢獻比較大。因為,我們知道地方品種對育成品種的適應性有貢獻,那我們是不是可以推測這種適應性主要由D亞基因組提供?
另外,本世紀以來的育成品種是不是國外種質貢獻的就比較少了?根據(jù)宋老師和建輝的說法,除少數(shù)抗病性狀以外,本世紀基本上沒有國外種質直接利用在新品種上。
下面我們說點其他的。
因為還沒有正式發(fā)表,這120份材料的名單目前還看不到,大致可分為2類,第一類是95份地方品種材料(landraces),第二類是25份育成品種材料(cultivars),這些材料中有60份材料來自中國微核心種質材料,還有16份種質來自新月沃地。這些材料除了在科學方面揭示小麥人工馴化方面的見解之外,在小麥育種上的幫助也是巨大的。這些材料在很大程度上涵蓋了中國普通小麥種質的主要單倍型。
為什么這么說?小麥是我們的糧食作物,除了一般意義上的研究,更應該回歸到小麥的遺傳改良上。目前的一些研究中,在功能機制上花了很多功夫,但感覺總是差了點什么。前段時間,我們解讀了發(fā)表在Nature Plants上的文章:舶來賞析-過表達ABA受體促進缺水條件下小麥的產(chǎn)量(Nature Plants 2019)。過表達ABA受體基因TaPYL4的材料,在正常生長條件下,需水量減少20%但并不減產(chǎn),而在干旱條件下產(chǎn)量顯著增加。但有點遺憾的是,本文卻沒有揭示TaPYL4在自然群體里的變異情況,看一看那些抗旱性強的材料里是不是與這個基因的上調(diào)表達有關系。如果有,該基因在育種上的應用潛力就比較大。有了這塊內(nèi)容,文章的意義就更大了。
話又說回來,揭示自然群體內(nèi)的遺傳變異也是需要花一翻功夫的,有時候還可能啥都沒發(fā)現(xiàn),白瞎功夫。這篇文章以后,那就方便很多了,我們可以直接查閱感興趣基因的單倍型。目前,我們網(wǎng)站上也可以查詢,不過不如重測序的數(shù)據(jù)全。
前面劉志勇團隊發(fā)表的文章'Molecular characterization of a novel TaGL3–5A allele and itsassociation with grain length in wheat (Triticum aestivum L.)',我們也有解讀( 一個新的小麥粒長位點TaGL3-5A的鑒定),文中發(fā)現(xiàn),在親本北農(nóng)6號和燕大1817之間,只有TaGL3-5A基因的第11個外顯子上的一處SNP(G/A)導致了氨基酸的變異,根據(jù)該處變異開發(fā)KASP分子標記,在燕大1817/北農(nóng)6號的RILs群體中與粒長QTL緊密連鎖。這個變異,其實在我們網(wǎng)站上也可以看到。
點擊SNP,就可以看到各個材料中在該位點的基因型。
其實,我們在這里揭示了包括小麥在內(nèi)的糧食作物的一種研究思路(套路)。不管是圖位克隆的基因還是通過其他方法拿到的基因,在研究完它的功能機制之后,最好再回歸到小麥遺傳改良方面的內(nèi)容。如哪種單倍型更優(yōu)異可以在育種上應用等,可以參考最近發(fā)表在PNAS上的TaGNI1基因。更進一步的話,那就是發(fā)現(xiàn)優(yōu)異單倍型之后,一定要證明單倍型的效應,如可以將不同的單倍型進行轉基因驗證等。
給大家留一個思考題:雖然現(xiàn)在普通小麥里圖位克隆的基因還比較少,但是比較這些被克隆的基因之后發(fā)現(xiàn)他們之間還是有些共同點的。請大家留言說說都有哪些共同點?
我們也會繼續(xù)跟蹤這篇文章的最新進展,爭取盡快把這些數(shù)據(jù)放到我們小麥族多組學數(shù)據(jù)網(wǎng)站上方便大家快速查詢。
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