基因组时代-麦类基因组学研究现状及趋势

麦类作物主要包括普通小麦、大麦、黑麦、燕麦及小黑麦等物种,伴随着人类文明超过一万年,作为主粮以及能源物质,在人类生活中扮演着不可或缺的角色。为了实现农业现代化,研究主要麦类作物就尤为重要。麦类作物普遍具有复杂庞大的参考基因组(序列大小大于5.1G,80%的重复序列),相比于水稻、玉米等作物来说,基因组学的研究内容相对滞后。但是随着测序技术的快速发展,测序成本的大大降低,国内外麦类作物的研究迈入了基因组学的全新时代,推动了分子细胞学、群体遗传学、表观基因组学、泛基因组学等方面的研究并取得了重大突破。人们对于麦类作物的基因组变异和遗传选择有了更深刻的认知,为研究麦类作物的起源与演变、品种改良以及优异等位变异、结构变异和优良性状基因的克隆等提供了科学的理论依据和指导。本文就近些年来基因组学时代主要麦类作物的研究现状及趋势进行概述,结合国际前沿动态,对本领域后基因组时代的研究热点提出了展望。

南麦号系列小麦品种的染色体结构演变

为了明确南麦号系列小麦品种及其亲本的染色体结构特点,用4种寡核苷酸探针和非变性荧光原位杂交(ND-FISH)技术对南麦号小麦品种及其亲本的染色体进行了分析。结果表明,亲本攀早抗含1RS/1BL易位染色体,它的4个衍生品种中3个含1RS/1BL易位染色体。寡核苷酸探针Oligo-275.1、Oligo-275.2、Oligo-pSc119.2-1和Oligo-pTa535-1反映出了2A、4A、5A、6A、7A、3B、5B、6B、1D和2D染色体在攀早抗及其衍生品种间的结构差异。根据Oligo-275.1和Oligo-275.2的信号模式,推测7A染色体在南麦302、特研麦南88和荣春南麦1号中的重组情况不同。