![]()
小麦是中国第二大粮食作物，具有良好的育种体系和系谱记录。2024年11月27日，中国农业科学院作物科学研究所张学勇、中国农业大学郭伟龙、澳大利亚莫多克大学Rajeev K. Varshney共同通讯在Nature在线发表题为“Pan-genome bridges wheat structural variations with habitat and breeding”的研究论文。该研究报道了17个小麦品种的染色体水平基因组组装，记录了中国的育种历史。比较基因组分析揭示了丰富的结构重排，确定了249,976个结构变异，其中49.03%（122,567）长于5 kb。20世纪80年代开发的品种显示出显著的结构变异积累，这种模式与当时将欧洲和美洲品种广泛纳入育种计划有关。着丝粒-近端区域的结构变化与交叉事件的减少有关。作为一种适应环境变化的策略，普通小麦通过VRN-A1基因的突变和复制，从春季型进化到冬季型。研究人员证实了中国西北地区小麦品种的变化与饮食偏好、迁移和文化融合有关。研究发现pSc200串联重复序列在1RS末端存在或缺失大量变异，表明其在小麦基因组中的快速进化。17个代表性的高质量基因组组合及其与10多个泛基因组的良好互补性为未来小麦基因组学辅助育种提供了坚实的平台。普通小麦（AABBDD, Triticum aestivum L.）是产量最高的作物之一，起源于约7000-8000年前中东地区的自由脱粒四倍体小麦（AABB）与tauschii（DD）的自然杂交。普通小麦在被欧洲殖民者引入美洲、南美和澳大利亚之前先传播到欧洲和东亚，这证明了进化限制对面包小麦适应环境的重大影响。小麦从新月沃土有限的核心区域扩展到世界各地的广阔栖息地，成为种植最广泛的作物。大约在3500-4000年前传入中国的小麦，推动了农业实践的重大转变，取代了小米，最终主导了中国北方的农业景观，并沿长江扩展，成为仅次于水稻的主要粮食作物。自1950年以来，中国培育和发布了约3500个小麦新品种，其中有一部分品种在生产和育种方面表现突出，成为国家小麦育种体系的奠基人基因型。中国复杂的生态系统，包括春耕与冬耕、雨养与灌溉、一季与两季的差异，不断推动着丰富的遗传多样性的创造和保持。小麦品种如何适应中国广阔的地形，以及它们如何根据变化的气候条件和驯化需求而进化，引起了植物学家和育种家的注意。会文化饮食习惯深刻地影响着资源和食物生产系统的选择。西方人更喜欢面包、饼干和甜甜圈等烘焙食品，而包括中国在内的亚洲国家则主要以馒头、包子、面条和饺子的形式消费小麦。人类选择下的食物文化和小麦品种进化之间的关系，由生活方式、饮食改变和食物生产的巨大转变所塑造，定义了驱动适应性成功的遗传原理，这对于确保未来小麦产量的生产和稳定至关重要。VRN-A1位点的重复与小麦冬春分化有关
（图源：Nature）
高质量的基因组组装对于分离有价值的基因至关重要。2018年中国春季金标准参考基因组的建立，通过对小麦及其祖先的重测序，极大地提高了我们对小麦基因组多样性和进化的理解。此外，泛基因组提供了一种新的有效策略来解决诸如杂种优势和发现育种中隐藏的基因组变异等重要问题。该研究通过组装和解析17个中国小麦品种的基因组，在基因组水平全面地展示了20世纪50年代以来中国小麦育种结构变异的主要来源及选择规律。研究发现，自20世纪80年代以来，欧洲和美洲品种的广泛引入导致了结构性变异（SVs）的显著积累，这些变异抑制了近着丝粒区域的重组，并对小麦适应环境、形成不同生态类型起到了关键作用。此外，研究探讨了饮食偏好、人口迁移和文化融合对中国北方、特别是西北地区小麦品种选择的影响，以及外源片段在小麦改良中的快速进化，为未来育种提供了宝贵资源、信息和方向参考。总体而言，该研究提出了一个由新组装的中国代表性品种构建的小麦泛基因组，并揭示了SVs的动态利用与小麦的栖息地和饮食文化共同进化。
学术路漫漫，普通人攀爬学术阶梯，注定是一场充满不确定性的冒险……
形势总在变化，难度仍在升级！你是不是还在发愁:变化快、信息少、人脉少、科研忙，没有大把时间研究成功上岸的方法……到底哪些高校、学院、岗位会有坑？都有哪些坑？又如何更好避开？可以进入蔚青学者平台最新推出的“求职口碑”平台，主打一个“真实、有料”！求职分享、避坑吐槽，快快点击下方图片进入小程序👇👇👇文章转摘旨在学术传播，如涉及侵权问题，请联系我们将及时修改或删除
蔚青学者关注高层次人才求职和学术科研，我们建有各类交流群。
👉 只需轻松几步：
扫一扫我们的小助手，
2. 备注暗号：“博士/硕士”（嘘🤫 这可是特别通道哦），
3. 即可分别加入对应的【总交流群】→【地区交流群】→【专业交流群】🎉博士
![]()
另，有【高校求职】、【科研项目】、【海外人才】交流群可供选择，分享最新招聘信息和科研动态。
