基因测序揭示小麦驯化的关键基因突变

新华社北京７月１０日电 从野草到人类主粮之一，小麦在被驯化的过程中发生了巨大变化。一个国际科研小组对野生小麦进行基因测序，发现了控制穗轴易碎性的两组基因，它们在小麦驯化过程中起着关键作用。这一发现有助于培育更好的小麦品种。

位于今天中东地区被称作“新月沃地”的区域，是小麦的起源地。大约１万年前，这里的居民开始种植小麦，筛选适合种植和收获的性状，其中之一就是供麦粒附着的穗轴不再易碎。野生小麦的麦粒成熟时，穗轴变脆，容易碎裂，有助于在风力作用下把麦粒散播出去、繁殖下一代。

但这对人类采集麦粒非常不方便，带有使穗轴不变脆的“硬轴”基因突变的小麦受到青睐，并逐渐被人类驯化。现在经过驯化的小麦品种都有硬轴，穗轴在收割时仍保持完整。

以色列特拉维夫大学、澳大利亚悉尼大学等多家机构科研人员组成的团队在美国《科学》杂志上报告说，他们对野生的四倍体小麦——圆锥小麦进行基因测序，利用软件重建了其１４条染色体。

研究人员将野生小麦与驯化品种的基因进行对比，发现有两个基因簇在驯化品种中失去了活性，它们可能是穗轴易碎性的关键。通过基因改造技术，恢复其中一个基因簇的活性后，小麦穗轴呈现出上半部分易碎、下半部分不易碎的特征。

除了使穗轴不易碎的突变，小麦还有一些重要基因突变对人类种植者有利，但对植株在野生环境中的繁殖不利，例如使种子不再休眠、一经种植就立刻发芽生长的突变，以及使麦粒外壳容易脱落的突变。现代基因技术可以深入分析这些基因特征，帮助培育产量更高、质量更好的小麦品种。