国内首个小麦近饱和突变基因库建立 对加快小麦育种步伐、保障国家种子和粮食安全具有重要意义

□记者董卿从春龙报道

本报烟台讯8月12日—14日,第十届全国小麦基因组学及分子育种大会在烟台举行。会上,烟台大学教授宋建成向全国1000多位专家学者宣布了一个令人振奋的消息:烟台大学生命科学学院与烟台吉恩生物技术有限公司经过8年的研究,于近期完成了国内首个小麦近饱和突变基因库的构建。该基因库的建立,对加快我国小麦功能基因组学研究和分子育种步伐、保障国家种子和粮食安全具有重要意义。

烟台大学东南角,铁丝网围起来的3亩地,几间平房,就是宋建成的实验田和实验室。2011年,宋建成入选山东省“泰山学者海外特聘专家”,并被烟台大学聘为教授。为了方便其做研究,学校把这片准备盖楼的地拿出来给宋建成做了试验田。“这里有各种性状的小麦,高矮胖瘦,抗病抗旱搞倒伏……这些不同性状都是由基因控制的。楼下仓库里还有20000多份小麦种子样本。”8月20日,记者见到宋建成的时候,他正在实验室楼顶整理小麦样本,各种各样的小麦植株摆满了架子。

“像这个样本从原来的80厘米变成15—20厘米高,说明它的‘长高基因’被‘关闭’了,据此可以解析这个基因,并用它培育矮秆抗倒伏的小麦品种。”宋建成告诉记者,小麦有110000个基因,他的团队经过8年的努力已经拿到了100700个,涵盖了98%的小麦基因,预计年底能涵盖99.5%。“近饱和”的意思是,已经几乎穷尽所有可能。

要“识别”出某一条具体基因并不容易。“数据是非常庞大的。打个比方:一个文档约有几Kb,一张图片约有几Mb,而测定一个小麦样本的原始数据就有20Gb,而我们计划测定1000个样品。想分析这些数据,要用到天河计算机。”宋建成告诉记者,在以前,用人工方式筛选,一个硕士研究生到毕业能筛选出1个基因就不错了。

突变基因库的建立,相当于一个小麦基因方面的“国家图书馆”。从事小麦基因研究的农科院、高校和育种公司,都可快速从中“查阅”到相关基因,并拿到相关种子样本。利用这些基因进行分子育种,可以将传统育种七八年的育种周期缩短三四年,从而加快小麦育种步伐。

烟台大学生命科学学院与烟台吉恩生物技术有限公司开发的全国首个小麦突变基因库将于近日开通互联网线上查询与服务。他们计划与中国农业科学院及国内其他研究单位联合建设世界最大的小麦突变基因库,并组建产业联盟,为全国小麦分子育种单位提供更好的服务。

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