青稞是西藏的主要栽培作物,也是藏族人民的主要食物来源,由于其基因组大而复杂,因此,对它 的基础性研究远远滞后于玉米、水稻、高粱和小麦等。不过,近年来,全球首个青稞基因组图谱已绘制成功,科研人员在研究过程中发现,经过多年自然选择,西藏 青稞具有了高原适应性基因,目前自治区农科院与育种专家卢良恕院士一起,正在做藏族人民与青稞对高原的适应性研究,该研究工作有望在2016年7月前完 成。
育种难以取得突破性进展
长期以来,青稞是青藏高原的民族特色作物,由于其具有耐旱、耐薄、适应性强、产量稳定、易栽培等优异种性,成为了藏族人民的主要食物来源以及牲畜饲料和酿酒 的重要原料。西藏青稞含有较高的膳食纤维含量,还具有独特的淀粉特性、丰富的维生素以及多种微量元素,为健康产品和酿造业提供潜在的应用价值,近年来逐渐 引起国内外研究学者的关注。
近年来,农作物育种水平不断提高,现有种质资源显得日益匮乏,致使农作物育种难以取得突破性进展。因此,利用现代生物技术手段提高育种水平,缩短育种周期和培育优良青稞品种是西藏农业生产的重大挑战。
为推进青稞的分子育种,2012年,自治区农科院联合中科院成都生物所、华大基因等单位启动青稞基因组测序,历时3年,于2015年成功绘制全球首个青稞基 因图谱。此项研究成果将为深入揭示西藏青稞起源、驯化及栽培选育过程等提供遗传学基础,同时也为青稞遗传改良提供良好的理论性基础。
找到360多个高适应性基因
自治区农科院从事青稞基因研究工作的曾兴权博士介绍,此次青稞基因组测序,发现了360多个具有高适应性的基因。
青 藏高原有着广泛的生态环境,不同区域降雨、温度、土壤类型、植被和紫外线辐射各不同,这赋予青稞具有高原极端条件下广泛的适应性和多样性。此次测序的青稞 为纯合度相当高的,在西藏具有长久种植历史的品种,因为这个品种避免了杂交产生的干扰。这些高适应性基因包括耐旱,耐薄(即耐贫瘠)等,是与青藏高原的生 态环境分不开的。
曾兴权举例,河谷里面生长的青稞,就不能很好地适应高海拔地区的环境。因而青稞优良作物的选择有两个重要参考量:适应性广、产量性状好。
曾 兴权向记者介绍了自治区农科院目前正在进行一项重要工作:“把青稞的基因与人类的基因结合起来研究,这项研究工作目前正在与有着丰富育种经验的中国工程院 院士卢良恕合作进行,因为卢院士刚好有这些资料。藏族人民在高原上生存,一直吃青稞,两者之间有个选择,目前已经在做了,需要许多数据去支撑。有望在明年 6月或者7月完成。”
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