基因组学的发展正孕育着小麦育种的重大突破

来源：顶尖植物科学研究

自基因技术诞生以来，世界各国的生物科学家们便对其趋之若鹜，农作物上的基因大战，也向来紧张激烈，而能够在这场世界“基因大战”中有所建树的，往往是那些笃信勤奋而又执著前行的人。

中国农业科学院作物科学研究所研究员贾继增，正是无数个这样的中国农业科学家典型代表之一。

此文是贾继增老师特约撰写。近年来，快速发展的小麦基因组学正促进小麦基因资源、小麦育种理论与小麦育种方法取得重大进展，孕育着小麦育种的重大突破，从而爆发一场新的“绿色革命”。

基因资源是小麦育种取得突破的材料基础。

上世纪60-70年代的举世闻名的小麦“绿色革命”就是由于小麦矮秆资源与矮秆基因的开发利用促成的。我国小麦种质资源丰富。

近期国际释放的小麦地方品种中国春（Chinese Spring, CS）与国内释放的现代推广品种矮抗58（AK58）的参照基因组、基于上述参照基因组开发的高通量分子标记、突变体库的创制突变基因的鉴定以及高通量转化技术、编辑技术的应用，正在使重要农艺性状基因资源的开发与重要农艺性状基因克隆取得突破性进展。例如，我国已克隆了两个有重要育种价值的小麦抗赤霉病基因以及太谷核不育基因，对一批重要的农艺性状基因进行了精细定位。

目前小麦基因克隆的效率较之前已经有了数倍甚至十余倍的提高，预计在近年内将有一批有重要育种价值的基因被克隆。小麦育种理论正在取得突破性的进展。

小麦是异源多倍体，有A、B、D 三个亚基因组。异源多倍体是一个天然的杂交种，较二倍体物种具有显著的多倍体优势。因此在主要作物中，小麦的抗逆性、适应性最好，种植面积最广。然而此前对于多倍体优势的分子机制平不清楚。基因组研究在全基因组水平明确了多倍体优势的分子机制，并建立起基于多倍体优势的小麦育种理论，为多倍体优势的开发利用奠定理论基础。

小麦育种方法正在取得重大突破。

传统的作物育种方法已沿用了一个多世纪，对作物改良做出了巨大的贡献。但“周期长、效率低、预见性差”的缺点难以满足目前品种改良的需要。

目前的育种方法在以下两个方面正在取得突破。

第一是基于全基因组的基因型选择，可以根据基因型进行杂交亲本选配，排除环境条件的影响对后代进行精准的选择。

第二是快速育种技术，一年可以种植5-6代，相当于以前5-6年的时间。特别是将二者结合起来，进行工厂化育种，效率更高。这种方法将成为未来主要的育种方法。

将上述三大突破结合起来，可以预计，在未来5-7年的时间，小麦育种将在世界上取得前所未有的重大突破。科技的发展是历史的必然。至于突破首先从哪个国家开始，将取决于各国行动的快慢、资金的投入强度与组织协调能力与效率。