在国际小麦基因组测序联盟(IWGSC)本周公布的第一个完全注释的参考基因组面包小麦(小麦)，是世界上最重要的作物之一。

小麦是地球上种植最广泛的作物，约占人类消耗总卡路里的五分之一。

它还有一个庞大而复杂的基因组，具有160亿个碱基对(DNA的组成部分)，是人类基因组的五倍以上。

但是小麦很容易遭受干旱和洪水的侵袭，每年小麦的大片作物都会因小麦锈病而受到损害。其基因组测序为更快地生产适应气候挑战的小麦品种，提高产量，提高营养品质和改善可持续性铺平了道路。

长期以来，对小麦基因组进行测序一直是一个巨大的挑战。除了其巨大之外，它还具有三个亚基因组，其中很大一部分是由重复性元素组成的。这意味着基因组的大部分彼此非常相似，即使不是完全相同。直到现在，这都使得区分每个亚基因组和将基因组正确地排列在一起变得困难。

一个新的论文发表在杂志科学提出了面包小麦品种中国春的完全注释参考基因组。

它详细介绍了21条染色体的序列，107,891个基因的精确位置和超过400万个分子标记，以及包含影响基因表达的调控元件的基因之间的序列信息。

IWGSC执行董事Kellye Eversole博士说：“小麦参考基因组的出版是许多人的工作的高潮，这些人聚集在IWGSC的旗帜下做着被认为不可能的事情。”

“产生参考序列的方法以及财团的原则和政策为大型，复杂的植物基因组测序提供了模型，并重申了国际合作对促进粮食安全的重要性。”

“小麦基因组序列使我们可以查看小麦引擎内部。我们所看到的东西完美地结合在一起，可以通过选择来适应变化和适应不同的环境，并具有足够的稳定性以维持基本的结构以在各种气候条件下生存。”墨尔本大学和默多克大学的Rudi Appels教授说。 。

可以预见，高质量的参考基因组序列的可用性将在未来几十年内促进小麦的改良，其益处类似于在产生玉米和水稻的参考序列后所观察到的益处。

“您如何感谢一个坚持不懈并成功完成了小麦基因组测序并永远改变小麦育种的科学家团队?内布拉斯加林肯大学的斯蒂芬·班兹格教授说：“也许不是用科学家的话，而是用营养丰富的孩子及其家人的微笑，他们的生活已经变得更好了。”

小麦基因组被解密，组装和排序。 种子或谷物是小麦单产的重要组成部分(左图)，但是植物的所

小麦参考序列的影响在科学界已经很显着，例如同一天该出版物发表了另外六本描述和使用参考序列资源的出版物，其中一本在《科学》杂志的同一期中，另一本在《科学》杂志上。 “ 科学进展 ”杂志和“ 基因组生物学 ”杂志中的四篇。

《科学》杂志的第二篇文章提供注释和资源，以支持研究人员和育种者了解小麦基因如何影响性状。

它使用新的参考基因组对同源物或相似但起源于不同祖先基因组的基因拷贝的表达进行全基因组分析。

精确定位面包小麦中的这些将有助于科学家更好地了解多倍体小麦的基本生物学。

通过将基因表达数据集与小麦基因组序列相结合，约翰·英内斯中心的科学家里卡多·温贝托·拉米雷斯·冈萨雷斯和合著者揭示了小麦各个组织，发育阶段和品种的同源基因之间的基因表达平衡。

他们确定了发育和暴露于应激期间基因表达和共表达网络中的组织特异性偏倚。

他们说：“我们的工作提供了一个针对关键基因的框架，这些关键基因支撑了小麦有价值的农业特性。”

最后，在利用新参考序列进行的“ 科学进步”研究中，默多克大学的AngélaJuhász博士和匈牙利科学院的农业研究中心及其同事仔细检查了导致多种小麦免疫疾病和变态反应(如乳糜泻)的蛋白质，贝克的哮喘和小麦依赖性运动引起的过敏反应(WDEIA)。

暴露于小麦中的特定蛋白质会在某些人中引起严重的过敏反应。麸质蛋白麦醇溶蛋白和谷蛋白在小麦中很常见，从而引发了乳糜泻，这是一种全球普遍存在的慢性炎症性疾病。

“此外，呼吸或皮肤暴露于其他类型的蛋白质也与不良免疫反应有关。但是，由于小麦基因组的复杂性以及该作物缺乏完整的基因组信息，对这些蛋白质的性质的详细了解仍然难以实现。”

研究人员使用小麦基因组来搜索编码已知引起过敏的小麦蛋白的基因，并在整个序列中进行定位。

他们的分析确定了828个与免疫反应蛋白潜在相关的已知和先前未知的基因。

结果表明，与腹腔和WDEIA相关的基因在淀粉状胚乳(发酵粉的来源)中表达，而各种脂质转移蛋白和α-淀粉酶胰蛋白酶抑制剂基因家族与贝克的哮喘有关。

此外，研究表明开花期间的温度胁迫可以增加主要的腹腔和WDEIA蛋白的水平。

研究作者说：“我们的分析为环境和生长条件对人类消费者有问题的蛋白质水平的作用提供了重要的见解。”

“这项工作还将为低过敏小麦品种的生产提供信息，尤其是对食品工业有用的小麦。”