小麦与冷战有什么关系?

【字体: 时间:2019年05月06日 来源:

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  首先,人们绘制了小麦的基因组图;现在人们重建了小麦的育种历史。

  

在与其他欧洲研究人员的共同努力下,赫尔姆霍兹中心(Helmholtz Zentrum München)的科学家们在WHEALBI研究中对小麦品种的遗传多样性进行了研究。该研究发表在Nature Genetics杂志上。

随着人口增长和气候变化,未来的粮食资源可能会变得稀缺。鉴于迫在眉睫的情况,植物育种家面临着提高作物产量的挑战。现有品种能否通过育种进行优化?为了帮助提高今天小麦品种的产量,一个国际科学家小组研究了各种小麦品种的遗传多样性,并由此发现了它们与人类社会文化历史的惊人关系。

赫尔姆霍兹中心的科学家们参与了由欧盟资助的大规模WHEALBI研究。他们与来自法国、意大利、匈牙利、土耳其和其他欧洲国家的团队一起,分析了480个小麦品种的基因组,包括野生小麦、古代谷物和现代高性能类型小麦。除了了解当今面包小麦的进化和种植,遗传学家还将小麦的发展与人类历史上的地理和地缘政治事件联系起来。

现代面包小麦起源于大约10000年前的现代土耳其地区,起源于硬粒小麦和野草(aegilops tauschii)的杂交种,而我们称之为spelt的谷物则来源于栽培的埃默小麦和各种类型的面包小麦。“栽培植物的出现与人类几千年来的迁徙密切相关,”
生物信息学家Michael Seidel和该研究的第一作者之一Daniel Lang 说。这两位研究人员都在赫尔姆霍兹中心的植物基因组和系统生物学小组(PGSB)工作。

PGSB小组在今天使用的面包小麦品种中确定了三个与历史事件密切相关的基因库:一个来自作为绿色革命一部分在近东区域驯养的高产品种,另两个来自西欧和中欧的独立基因库。由于冷战期间的地缘政治和社会经济分离,它们在1966年至1985年间被分开。1989年,随着铁幕的倒塌,小麦系又逐渐混合,正如它们的基因组所揭示的那样。

欧盟的形成和扩张,也可以在今天的小麦基因组中看到。过去主要在中欧种植的小麦系现在在整个欧洲使用。“这些例子说明了人类对作物分布和进化的影响——超出了它们实际发展为栽培植物的范围,”赫尔姆霍兹中心的生物信息学家Lang 说。

了解小麦遗传多样性是优化现代小麦品种的前提。熟悉育种的关键特性是使未来品种更具生产力、应对即将到来的气候变化和满足世界人口增长的基本前提。小麦与玉米和大米一起,被列为世界三大主食之一。尽管在可能具有挑战性的气候条件下,土壤和水资源不断减少,但种植小麦可能在未来变得至关重要。

因此,参与WHEALBI研究的研究人员发现了以前未知的影响小麦产量、开花时间、高度和稳定性的基因。对于PGSB小组的通讯作者Georg Haberer来说,这仅仅是个开始:“我们预计将有大量的进一步研究,将充分利用这些发现进行育种研究。”

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原文检索:Tracing the ancestry of modern bread wheats

(生物通:伍松)

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