“超级基因库”被破译！小麦育种有了新导航
“超级基因库”被破译！小麦育种有了新导航
小麦的“硬核亲戚”十倍体长穗偃麦草，基因复杂如“天书”。近日，西北农林科技大学教授吉万全团队 联合中国科学院遗传与发育生物学研究所等多家单位 成功破译其基因组，绘出高质量“育种导航图”，让小麦抗病、抗旱、耐盐碱育种从此有图可循。 相关成果发表于 《分子植物》。
小麦“娇气”——怕旱、怕盐碱地、怕各种病害。怎么让它变得更皮实？科学家们想了个办法：给小麦找个厉害的“亲戚”来帮忙。这个“亲戚”就是十倍体长穗偃麦草。它虽然不能直接磨面粉，但本事特别大：小麦怕的锈病、白粉病、赤霉病，它不怕；天旱、地咸、土壤贫瘠，它也能扛。更厉害的是，它的穗子长、花又多，简直是小麦界的“全能选手”。
可问题来了——这个“亲戚”的基因实在太大、太复杂了。它的基因组有40吉碱基（ Gb ），是人类的十几倍，而且里面有很多重复、相似的片段，就像一本写满了字、却到处是重复句子的天书，科学家一直没法把它完整读出来。
吉万全教授团队。西北农林科技大学供图
这些问题被 吉万全团队 解决了。团队绘制的这张“地图”包含了41.33 吉碱基 的遗传信息，还鉴定出57万多个高置信度基因，是目前小麦家族里基因数量最多的“基因库”。其中，有3万多个是调控开关，3万多个是抗病基因。特别值得一提的是，那个能让小麦抵抗赤霉病的关键基因Fhb7，竟然形成了含22个拷贝的“基因簇”，分布在五条染色体上，抗病潜力非常强大。
这么精细的图谱，相当于给育种家发了一张“导航图”。有了它，科学家可以更精准地找到长穗偃麦草里那些有用的基因，把它们“搬”到小麦身上，还能追踪这些基因在杂交后代里跑到了哪里。
团队创制出2000多份抗病抗逆的新种质，育成15个小偃麦新品种。其中“西农511”连续五年入选国家主导品种，累计推广近5000万亩，实现了抗病和优质的同步提升。
研究团队还构建了包含348份材料的小麦—十倍体长穗偃麦草渐渗系群体“导航图”，系统编目了育种实践中捕获的有利变异，甚至找到了蓝粒小麦蓝色糊粉层的候选调控因子。这些工作，把几十年的远缘杂交经验和现代基因组学连在了一起，为小麦育种提供了可以直接用的“靶点”和材料。
简单说，有了这张“导航图”，育种家能更准、更快地把十倍体长穗偃麦草的好基因“搬”进小麦。以后，人们有望吃到更抗病、更安全、在盐碱地也能长得好的小麦新品种。
相关论文信息： https://doi.org/10.1016/j.molp.2026.09.014