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早在1.2万年前，人们就开始种植小麦了。其中，单粒小麦被认为是人类种植的第一种作物。

随着农业技术的发展，单粒小麦被普通小麦取代。人们不断选育粒径大、易脱粒的小麦。经过几个世纪的集约种植和选育，普通小麦反而失去了对干旱、高温和虫害的天然抗性。而对作物来说，这些抗性在当前气候变暖、极端天气多发的条件下尤为重要。

为了帮小麦“重拾”这些重要抗性，由美国马里兰大学科学家领导的研究小组对单粒小麦的完整基因组进行测序，并追溯其演化历史。这些信息有助于研究人员识别抗疾病、耐干旱、耐高温等遗传特性，并将其重新引入现代普通小麦中。这是保护世界粮食供应在未来几年免受气候变化，以及日益恶劣天气影响的重要一步。近日，相关研究发表于《自然》。

“此次基因组测序让我们意识到，单粒小麦是良好的模式物种。它不仅可以为普通小麦研究提供参考，还可以为黑麦、大麦、燕麦等其他谷物提供参考。”论文共同第一作者、马里兰大学博士生Adam Schoen说。

与普通小麦不同，如今的单粒小麦仍然保有野生种和驯化种，它们生长在多样的环境中，基本处于粗放种植状态，也未经过较强的选育。这意味着，它保留了较强的抗逆性。

马里兰大学教授Vijay Tiwari领导的大规模育种项目，旨在将抗逆性基因重新引入普通小麦中。

然而，从普通小麦的数十万个基因中找到与抗性相关的基因十分困难。此时，单粒小麦就是最好的帮手。通过将单粒小麦基因组与2018年成功测序的普通小麦基因组进行比较，研究人员可以缩小目标范围，并最终确定可组成单个基因的约50亿个碱基对，再将它们按正确顺序排列。

目前，研究人员开始识别重要的、影响作物经济因素的基因，比如粒径基因，并进行择性培育。

此外，该研究获得的单粒小麦完整基因组，使科学家能够追溯小麦演化史，从而深入了解人类历史。研究人员发现，自首次驯化并在欧洲和中亚传播种植以来，单粒小麦已经进行了多轮杂交。因此，对其基因组的详细分析可以为人类迁徙和定居的研究提供信息。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-023-06389-7