宋卫宁（右）在培养间观察小麦幼苗长势。资料图

　　编者按：近日，西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室宋卫宁教授团队在基因组学领域国际知名期刊《GenomeBiology》上发表论文，发布了小麦7DL基因组改善和比较基因组研究成果，为前期小麦基因组测序结果填补了“缝隙”，进一步提高了小麦基因组图谱的完整性。

　　就在一年之前，美国《科学》杂志载文称世界上首个六倍体小麦基因组图谱完成。历时13年，由国际小麦基因组测序联盟（IWGSC）牵头，来自20多个国家70多家机构的200多位科学家参与完成的这一科研成果轰动世界。其中，作为中国唯一参与并承担实质性研究工作的团队，宋卫宁教授团队完成了其中7DL染色体物理图谱构建及序列破译工作，为世界小麦基因组测序做出了贡献。

　　小麦、水稻、玉米是世界上最重要的三大粮食作物。进入本世纪以来，随着基因组学的快速发展，水稻和玉米的基因组相继被世界各国破译，极大地推动了这两大作物的基础和分子育种研究。此时相较于其他主要农作物，小麦是唯一一个尚未完成全基因组测序的物种。

　　小麦是世界上总产量第二的粮食作物，世界上约40%的人口以小麦为主要食粮。据联合国粮食及农业组织（FAO）估计，到2050年，全球人口将增至96亿，因此小麦产量需要增加60%才能养活这么多人口。

　　由此，结合现代生物技术培育高产、优质小麦成为我国和全球小麦育种工作者的共同命题和期盼。但是，小麦基因组的滞后大大限制了小麦生物技术育种的发展。英法澳美等国科学家于2005年发起并成立了国际小麦基因组测序联盟，号召并组织全世界科学家协作开展小麦基因组测序。

　　在国外期间，西北农林科技大学教授宋卫宁就积极与国际小麦基因组测序联盟磋商，2006年3月全职来到西北农林科技大学农学院工作后，同年7月正式加入该联盟，并随后成为联盟决策委员会唯一的中国成员。

　　“长期以来，破译小麦基因组被很多领域的科学家认为是一项不可能完成的任务。”宋卫宁教授告诉记者：“这是因为小麦基因组十分复杂又特殊，庞大基因组成为测序最大难关。”

　　小麦基因为什么这么复杂？这与小麦的“身世”有关。普通小麦是由祖先野生的一粒小麦（乌拉尔图小麦，含AA基因组）与拟斯卑尔托山羊草（含BB基因组）杂交形成四倍体野生二粒小麦（含有AABB基因组）。在大约8000年以前，亚洲西部肥沃新月地带，四倍体小麦又和野生粗山羊草（含有DD基因组）自发杂交进而产生了六倍体小麦（含有AABBDD基因组）。

　　小麦基因有多大？宋卫宁教授告诉记者，小麦基因组大小是人类基因组的6倍，是水稻基因组的40倍。有多复杂？3个不同的基因组绑在一起、几个不同的物种相互杂交，其复杂程度不是简单的成倍，3个基因组中大概90%多是相似的，仅小部分是不同的。重复序列含量有多高？人的基因组大概有50%是重复序列，而小麦差不多达到90%。“如此庞大、复杂、重复序列高的基因组破译极具挑战性，是一个实验室或一个国家没办法完成的，这也就是为什么小麦全基因测序困难重重。”

　　虽然困难重重，但是这些执着的小麦科学家们还是坚定地走上了小麦基因测序这条路，通过开展广泛的国际协作，攻克这一“不可能完成的任务”。

　　“在此次小麦基因测序全球联合攻关中，有一个很重要的细节，那就是测序所选用的材料是一个名叫‘中国春’的品种。这是来自中国的地方小麦品种，这也是为什么我们在困难重重的情况下仍然坚持参与攻关。试想全世界小麦科学家采用来自中国的材料做出一项辉煌的成就，如果没有中国团队的参与，那将是一件非常尴尬的事情。”宋卫宁教授说。

　　这项国际性大协作研究工作，为何特别选用极富中国色彩的“中国春”品种？据宋卫宁介绍，“中国春”是种植在四川省成都平原的一个地方小麦品种。早在20世纪初，由传教士传入西方，20世纪四五十年代，美国著名学者西尔斯通过研究，从“中国春”衍生出一系列小麦染色体材料。于是，“中国春”成为小麦遗传学最重要的遗传材料和工具，促进了小麦细胞遗传学的大发展，同时也直接推动了黑麦、大麦、燕麦等其他近缘物种的遗传研究。