小麦（Triticum aestivum L.）是世界上种植率最高的谷物，无论在新兴经济体还是在正在增长的经济体中，小麦生产都至关重要。因此小麦的基因组学研究对于养活全球日益增长的人口至关重要，同时，对保护作物免受常见的流行性疾病、适应极端气候变化也具有重要意义。
小麦的基因组数量巨大且成分复杂，长期以来对科学家来说都是一个谜。为了让小麦复杂的基因组实现多样化，以提高这一关键粮食作物的质量并增加其产量，在英国生物技术与生物科学研究理事会的(BBSRC)资助下，英国厄勒姆研究所（the Earlham Institute，EI）牵头完成了对面包小麦基因组的完整分析。近期，EI基于之前的研究进展，开发了一种新的基因组装方法——“w2rap”工具 ，该工具将进一步推动小麦基因组学领域进入多参考序列时代。2017年1月14日，在圣地亚哥（San Diego）召开的植物和动物基因组学（PAG）大会上，EI科学家汇报了利用该工具对5个小麦品种进行基因组组装的研究成果。
W2rap是一个生物信息学管道，可以解密复杂的基因组，并产生强大的程序集指导精确育种。这种基因组装配方法基于EI的研究所平台（Institute's Platforms）和管道组（Pipelines Group）的工作，使用量身定制的数据生成。这一工具不仅能够组装小麦品种序列的数据，而且可以利用新一代测序技术有效、稳定地生产小麦基因组，从而推进小麦泛基因组学研究进程。
新技术将被纳入育种计划，使育种者能够以更快的速度、更低廉的成本生产更好的品种。例如，育种专家利用w2rap工具能够窥探到种质内部前所未有的细节和坚固构造，并应用高质量的公共小麦参考信息进行交叉分析。此外，新的方法能够从单一参考序列转变为多基因组，从而有效利用世界小麦基因组资源，从根本上提高小麦育种和作物改良的潜力。
与此同时，BBSRC向EI资助200万英镑，与约翰英纳斯中心（John Innes Centre，JIC）、国家农业生物学研究所（NIAB）进行合作，由马特·克拉克（Matt Clark）博士领导，旨在探究14种不同小麦栽培品种的遗传组成，这些品种对于全球农业发展十分重要。该项目还将利用w2rap方法对另外8个小麦品系进行进一步测序和组装，建立小麦遗传资源，用于作物育种、保存和研究。这些在小麦基因组的装配和分析方面取得的技术进步，克服了复杂性的障碍，使科学家能够以全新的方式研究小麦遗传学。
拜耳作物科学公司（Bayer Crop Sciences）参与该团队的研究工作，对于具有重要商业意义的小麦品种进行试点项目测序，这种合作研究工作使商业获得前所未有的基因组分析能力。拜耳作物科学基因组小组负责人（Head of the Genomics group at Bayer Crop Science）弗雷德·范·埃克斯（Fred Van Ex）表示：“全世界有超过20亿人以小麦为主食，为了满足不断增长的世界人口的需求，拜耳致力于开发高产小麦，且需要承受不断增加的环境压力，提供高质量的终端产品。增加的小麦基因组序列将加速基因鉴定，这些基因决定了小麦产量及小麦对生物和非生物压力的抗性。因此，我们非常高兴能够与EI合作，因为w2rap管道产生的小麦基因组序列将使我们能够开发用于育种和分离基因的标记，以支持研发满足农民和社会需要的小麦改良品种。”
（编译 李楠）
