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中國網/中國發展門戶網訊 作為世界總產量排名第二的糧食作物,小麥在世界各地被廣泛種植,養活了全球近?40%?的人口。預計到?2050?年世界人口將增長至?96?億,為了滿足這一未來需求,小麥生產力需要每年增加?1.6%,這必須通過對作物及其性狀的改良來實現。由于普通小麥是異源六倍體,基因組龐大且復雜(是水稻基因組的?40?倍、人類基因組的?5.5?倍),其功能基因組學研究遠遠落后于水稻和玉米,復雜的遺傳背景一直以來也是制約重要農藝性狀的基因克隆和分子設計育種技術發展的瓶頸。2005?年,美、法等國科學家發起并成立了國際小麥基因組測序聯盟(International Wheat Genome Sequencing Consortium,IWGSC),組織全世界?20?多個小麥主要生產國的科學家協作開展小麥基因組測序。
我國作為世界最大的小麥生產國和消費國,小麥生產對保障國家糧食安全和農業可持續發展具有重大現實和戰略意義,因此小麥的增產和品質改良變得尤為重要。然而,產量和品質等重要農藝性狀都是受多基因和環境互作影響的復雜數量性狀,單純依靠現有常規育種技術已經難以滿足我國糧食安全和人民日益增長的美好生活需要。因此,加快對小麥基因組和分子遺傳育種的研究勢在必行。
中國科學院戰略性先導科技專項(A類)“分子模塊設計育種創新體系”(以下簡稱“分子設計育種先導專項”),提出并建立了從“分子模塊”到“品種設計”的現代生物技術育種創新體系,從而快速實現全基因組水平多模塊優化組裝并培育新一代超級品種,同時也對我國小麥遺傳學研究和分子改良育種提供了新的發展契機。文章將對專項實施期內小麥相關研究成果和未來研究方向的展望進行梳理。