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　　小麥育種從此告別“憑經(jīng)驗(yàn)、開盲盒”。5月7日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然·植物》在線發(fā)表我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)重大成果：以曾連續(xù)三年全國(guó)推廣面積第一的強(qiáng)筋小麥“濟(jì)麥44”為樣本，科學(xué)家首次完整解析復(fù)雜面筋基因簇結(jié)構(gòu)，揭示出小麥優(yōu)質(zhì)并非依賴個(gè)別“明星基因”，而是靠多基因“協(xié)同作戰(zhàn)”。“這為我國(guó)小麥育種從‘經(jīng)驗(yàn)選擇’邁向‘精準(zhǔn)設(shè)計(jì)’提供重要‘藍(lán)本’。”中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院院長(zhǎng)倪中福說。

　　如何讓小麥既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)，是育種界長(zhǎng)期難以兼顧的“魚與熊掌”。隨著國(guó)人消費(fèi)從“吃得飽”向“吃得好”轉(zhuǎn)變，市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)專用小麥需求激增，但常規(guī)經(jīng)驗(yàn)育種手段難以支撐品質(zhì)育種的跨臺(tái)階突破。

　　破題的鑰匙，藏在山東省農(nóng)科院培育的“濟(jì)麥44”里。作為我國(guó)首批“超強(qiáng)筋”品種，它三次創(chuàng)下畝產(chǎn)全國(guó)紀(jì)錄，累計(jì)推廣超4251萬畝?！坝N家在田間選出來的優(yōu)良性狀，究竟藏在基因組的什么位置？”論文第一作者、山東省農(nóng)科院研究員曹新有說，解析這個(gè)“成功樣本”，是為了尋找可復(fù)制的科學(xué)路徑。

　　然而，解剖“麻雀”異常艱難。決定面包體積、面條筋道的面筋蛋白，其編碼基因在龐大復(fù)雜的小麥基因組中呈高度重復(fù)、成簇分布，猶如一團(tuán)亂麻，長(zhǎng)期是基因組解析的“禁區(qū)”。山東省農(nóng)科院聯(lián)合中科院遺傳發(fā)育所團(tuán)隊(duì)迎難而上，利用前沿測(cè)序技術(shù)，為“濟(jì)麥44”繪制出錯(cuò)誤率僅約千萬分之一的“高精度遺傳地圖”。

　　依托這張地圖，團(tuán)隊(duì)精準(zhǔn)定位到一個(gè)關(guān)鍵核苷酸突變。正是它促進(jìn)了面筋網(wǎng)絡(luò)中二硫鍵的形成，從分子底層邏輯解開“濟(jì)麥44”超強(qiáng)筋的密碼。

　　更大的突破在于找到規(guī)律。團(tuán)隊(duì)整合全球485份小麥材料數(shù)據(jù)，跨越上萬年馴化與傳播歷史追蹤，得出顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知的發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)代小麥品質(zhì)的飛躍，高度依賴基因間的“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同作戰(zhàn)”，而非個(gè)別“明星基因”累積的結(jié)果。中國(guó)現(xiàn)代栽培小麥中，緊密互作的面筋基因?qū)Χ噙_(dá)79對(duì)，而傳統(tǒng)地方品種僅15對(duì)。這意味著，現(xiàn)代育種在無意間完成了從“單兵突進(jìn)”到“排兵布陣”的演化。

　　“未來培育優(yōu)質(zhì)小麥，不能只盯‘明星基因’，還要關(guān)注基因間的組合關(guān)系和整體網(wǎng)絡(luò)。育種目標(biāo)正從‘找到好基因’走向‘設(shè)計(jì)好組合’。”曹新有說。利用這套“基因協(xié)同網(wǎng)絡(luò)”，可在實(shí)驗(yàn)室精準(zhǔn)篩選親本，提前淘汰不合格早代材料，極大縮短育種周期，定向培育適合不同加工需求的專用品種。

　　“從‘看天吃飯’的經(jīng)驗(yàn)選擇，邁向‘按圖索驥’的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，‘濟(jì)麥44’基因組的破譯為‘把中國(guó)人的飯碗牢牢端在自己手中’提供硬核科技支撐?！蹦咧懈Ｕf。