2019年06月05日 星期三


中國科學家成功破譯距今約3800年的古小麥全基因組

2019-06-05 11:14:09   來源:新華網   作者:張建

小麥進入中國后是如何傳播擴散的。中國科學家近期在古代小麥研究領域取得重大進展,成功測定并分析了首例距今約3800年的小麥全基因組序列,證明了古代小麥與中國西南地區現存的普通小麥地方品種的密切關系,提出普通小麥從青藏高原邊緣到長江流域的擴散路線。

  小麥進入中國后是如何傳播擴散的。中國科學家近期在古代小麥研究領域取得重大進展,成功測定并分析了首例距今約3800年的小麥全基因組序列,證明了古代小麥與中國西南地區現存的普通小麥地方品種的密切關系,提出普通小麥從青藏高原邊緣到長江流域的擴散路線。

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這是距今3800年的小麥種子的超景深三維顯微鏡照片(吉林大學生命科學學院、吉林大學邊疆考古研究中心教授崔銀秋提供)。 新華社發

  這項研究系古代小麥基因組研究的首次嘗試,為理解東西方文化交流以及農業傳播提供了跨時間維度的直接證據。

  吉林大學生命科學學院、吉林大學邊疆考古研究中心教授崔銀秋介紹,六倍體普通小麥是世界上最重要的糧食作物之一。普通小麥馴化始于大約1萬年前近東的新月沃地,然后向西擴散到歐洲,向東擴散到東亞。然而,小麥進入中國的傳播途徑仍不清楚。

  為揭開未解之謎,研究人員克服了古植物中DNA含量極低、降解損傷嚴重的困難,從新疆文物考古研究所提供的距今3800年的單粒小麥種子中成功提取到其基因組DNA,并利用新一代測序技術對中國新疆小河和古墓溝墓地出土的7粒古代小麥種子進行了全基因組測序和序列組裝。

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這是現代小麥地方品種與古代樣本的基因組數據的系統發育和聚類分析圖(吉林大學生命科學學院、吉林大學邊疆考古研究中心教授崔銀秋提供)。新華社發

  崔銀秋介紹,基因組數據分析和形態學觀察均證明出土的小麥為六倍體普通小麥;通過與來自中國以及世界各地的現代六倍體小麥品種的RNA-seq(轉錄組測序)數據進行系統發育分析,證明了古代小麥與中國西南地區現存的普通小麥地方品種的密切關系。

  研究發現,青藏高原現代地方品種與古代小麥高度相似的等位基因頻率,為小麥向高原傳播的西南途徑提供了更加直接以及有力的分子依據。同時,該項研究還提出了普通小麥從青藏高原邊緣到長江流域的擴散路線。

  專家認為,該研究結果為中國種植的現存小麥地方品種的栽培起源、擴散和遺傳改良提供了重要信息。

  上述項目是崔銀秋教授研究團隊與東北師范大學宮磊教授研究團隊合作的成果,得到中國國家自然科學基金等資金資助。

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