吉林大學生命科學學院、吉林大學邊疆考古研究中心崔銀秋教授研究團隊與東北師範大學宮磊教授研究團隊合作,成功測定並分析了首例距今約3800年的小麥全基因組序列。本次研究系古代小麥基因組研究的首次嘗試,為理解東西方文化交流以及農業傳播提供了跨時間維度的直接證據。相關研究成果於2019年5月28日在植物學領域國際權威學術期刊《The Plant Journal》線上發表。
六倍體普通小麥是世界上最重要的糧食作物之一。普通小麥馴化始於大約一萬年前近東的新月沃地,然後向西擴散到歐洲,向東擴散到東亞。然而,小麥進入中國的傳播途徑仍不清楚。吉林大學崔銀秋教授團隊克服了古植物中DNA含量極低、降解損傷嚴重的困難,從距今3800年的單粒小麥種子中成功選取到其基因組DNA,並利用新一代測序科技對中國新疆小河和古墓溝墓地出土的七粒古代小麥種子進行了全基因組測序和序列組裝。
基因組資料分析和形態學觀察均證明出土的小麥為六倍體普通小麥;通過與來自中國以及世界各地的現代六倍體小麥品種的RNA-seq數據進行系統發育分析,證明了古代小麥與中國西南地區現存的普通小麥地方品種的密切關係。青藏高原現代地方品種與古代小麥高度相似的等位基因頻率為小麥向高原傳播的西南途徑提供了更加直接以及有力的分子依據,同時本研究也提出了普通小麥從青藏高原邊緣到長江流域的擴散路線。此外,該研究結果為中國種植的現存小麥地方品種的栽培起源,擴散和遺傳改良提供了重要資訊。
《The Plant Journal》是國際知名植物學雜誌,中科院SCI期刊分區為植物科學一區。該論文以吉林大學生命科學學院為論文第一作者單位,吉林大學生命科學學院的武喜豔博士和東北師範大學生命科學學院的丁寶旭博士為並列第一作者,吉林大學生命科學學院的崔銀秋教授和東北師範大學生命科學學院的宮磊教授為共同通訊作者。
本項研究的古代小麥樣本由新疆文物考古研究所提供,項目得到中國國家自然科學基金、教育部人文社會科學重點研究基地重大專案、海外高層次人才引進計畫和中央高校基本科研業務費專項資金等的資助。
全文連結:https://doi.org/10.1111/tpj.14421