西南種植面積最大的小麥品種基因“畫像”完成，將會帶來什么？丨奮力譜寫中國式現(xiàn)代化四川新篇章

川麥104。

川觀新聞記者 闞瑩瑩

近日，國際學術期刊《自然》（Nature）子刊《科學數據》（Scientific Data）正式發(fā)表四川省農業(yè)科學院作物研究所楊武云研究團隊題為《人工合成小麥衍生品種川麥104染色體水平的組裝》的研究論文。研究團隊完成人工合成小麥衍生品種川麥104的高質量基因組組裝，為全球小麥育種界“繪制”了一張人工合成小麥衍生品種基因位點地圖。

《科學數據》審稿專家認為，這項成果描述了第一個人工合成六倍體小麥高質量基因組組裝和注釋，將為全球小麥育種提供一份重要資源。

種子是農業(yè)的“芯片”。川麥104高質量基因組組裝這項突破性成果對于小麥種業(yè)發(fā)展有哪些重要意義？近日，記者進行了采訪。

川麥104染色體水平的高質量基因組組裝圖。

彌補西南麥區(qū)特異生態(tài)區(qū)小麥參考基因組空白

在育種界，對一種生物進行基因組組裝，有助于幫助育種家更快速精準地找出目標基因，用于選育優(yōu)質的品種。

為什么要選擇對川麥104這一小麥品種進行基因組組裝？

川麥104是楊武云研究團隊利用人工合成小麥基因資源，培育的高產穩(wěn)產、抗病抗逆、優(yōu)質廣適、抗穗發(fā)芽等綜合性狀突出的突破性小麥品種。

在2012年同時通過國家和四川省品種審定后，川麥104逐漸成為西南地區(qū)種植面積最大的小麥品種，多次創(chuàng)下產量紀錄。

“選擇川麥104有兩個重要的原因。”論文第一作者、四川省農業(yè)科學院作物研究所劉澤厚博士說。

川麥104作為西南麥區(qū)最具代表性的小麥品種，其基因組的組裝和發(fā)布，彌補了西南麥區(qū)特異生態(tài)區(qū)小麥參考基因組的空白。這意味著，小麥育種家可利用川麥104的基因組，選育出更多適合西南麥區(qū)的優(yōu)良品種。

另外，川麥104是人工合成小麥衍生品種，是現(xiàn)代小麥育種中的重要種質資源。“目前，全球針對人工合成小麥衍生品種高質量基因組組裝尚無相關報道，這一成果填補了這一空白，能夠幫助育種家更好地利用人工合成小麥的優(yōu)良基因。”劉澤厚說。

川麥104的高質量基因組組裝，相當于為全球小麥育種界“繪制”了一張人工合成小麥衍生品種基因位點地圖。業(yè)內專家認為，這一成果為解析人工合成小麥的遺傳結構和功能基因的發(fā)掘提供了大量可靠的數據基礎，滿足育種家基因發(fā)掘、克隆、基因編輯等現(xiàn)代生物育種需要，選育出更優(yōu)質的新品種。

川麥104基因組組裝驗證。

可望培育出更多突破性小麥新品種

突破性的小麥品種是實現(xiàn)小麥增產、助力新時代更高水平“天府糧倉”“裝滿糧、裝好糧”的關鍵。近年來，針對西南地區(qū)地形復雜，高濕寡照，季節(jié)性干旱、條銹病、白粉病危害重等問題，四川培育小麥新品種35個，為西南麥區(qū)品種更新?lián)Q代提供了支撐。

雖然育種取得顯著進展，但突破性品種和優(yōu)質專用品種數量少。一個現(xiàn)實問題是，川麥104在生產上已推廣多年，至今尚未出現(xiàn)綜合性能全面超越川麥104的品種。

德陽廣漢市金魚鎮(zhèn)亭江社區(qū)鈺意家庭農場已種植了十多年川麥104，面積達530畝。“這些年，川麥104的平均畝產穩(wěn)定在550公斤。雖然這一品種在四川依舊‘能打’，但在生產上也迫切需要新的‘血液’，實現(xiàn)更高的產量。”農場負責人劉健說。

“川麥104作為主導四川多年的骨干品種，對四川小麥平均畝產上300公斤臺階作出了重要貢獻。”在四川農業(yè)大學副教授郝明看來，川麥104基因組的發(fā)布，將有助于鞏固四川在人工合成小麥育種利用方面的全國領先地位。

楊武云表示，接下來，團隊將基于這項成果，進一步發(fā)掘川麥104中的優(yōu)異性狀基因，并進行基因克隆和育種利用。同時將創(chuàng)制的育種新材料盡快發(fā)放給育種家利用，爭取在川麥104的基礎上培育出更多突破性小麥新品種，更好地為全國小麥生產服務。

（圖片由受訪者提供）

來源：川觀新聞