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記者從山東農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校農(nóng)學(xué)院教授孔令讓研究團(tuán)隊(duì)首次組裝了小麥遠(yuǎn)緣雜交常用物種中間偃麥草和鵝觀草染色體水平的高質(zhì)量基因組序列，解析了二者基因組結(jié)構(gòu)差異與獨(dú)立多倍化演化路徑，對兩者攜帶的抗小麥赤霉病基因Fhb7同源序列的功能與抗性效應(yīng)進(jìn)行了研究，為小麥抗性遺傳改良及牧草育種提供了重要基因組資源和理論參考。相關(guān)成果近日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。

赤霉病是影響小麥生產(chǎn)的重要病害之一，不僅降低小麥產(chǎn)量，其產(chǎn)生的嘔吐毒素還威脅食品安全，化學(xué)防治成本高且可能對環(huán)境造成污染。因此，選育和推廣抗病品種是更為經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。

“小麥野生近緣種是遺傳改良的重要資源，中間偃麥草和鵝觀草作為重要的基因庫，攜帶抗病、抗逆等多種優(yōu)異基因。”孔令讓介紹，“通過遠(yuǎn)緣雜交將這些優(yōu)異基因?qū)朐耘嘈←湥峭黄飘?dāng)前小麥育種中一些關(guān)鍵技術(shù)瓶頸的重要途徑，解析這些野生近緣種的基因組，對推動小麥種質(zhì)創(chuàng)新和保障糧食安全具有重要意義。”

為破解小麥野生近緣種基因組密碼，研究團(tuán)隊(duì)以中間偃麥草和鵝觀草為材料，結(jié)合多種測序技術(shù)，成功組裝了這兩種植物染色體水平的高質(zhì)量基因組序列，揭示了其基因組結(jié)構(gòu)特征和演化機(jī)制。研究還發(fā)現(xiàn)，鵝觀草的St和H亞基因組的第七同源群染色體上分別攜帶小麥抗赤霉病基因Fhb7的同源基因，這些基因均表現(xiàn)出良好的赤霉病抗性，且同時表達(dá)這兩個基因可產(chǎn)生顯著的劑量效應(yīng)。

“未來，我們將重點(diǎn)開展這些抗性基因向主栽小麥品種的轉(zhuǎn)移與利用工作，通過建立高效的分子標(biāo)記輔助育種體系，助力培育新一代抗病高產(chǎn)小麥新品種。這將有助于減少農(nóng)藥使用，提高小麥產(chǎn)量和品質(zhì)，對保障國家糧食安全、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。”孔令讓說。