中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所研究員賈繼增領(lǐng)銜的研究團隊最新研究成果于2017年11月20日發(fā)表于《自然·植物》期刊上。該研究在小麥D基因組測序研究中，揭示了轉(zhuǎn)座子（TE）在小麥基因組中的重要功能，完成了染色體級別的D基因組精細圖譜的繪制，并首次獲得一個完整的整合圖譜。

生產(chǎn)上廣泛種植的普通小麥是一種異源六倍體，含有A、B和D三個基因組。雖然同為糧食作物，但普通小麥的基因組巨大而且復(fù)雜，是水稻基因組的40倍、人類基因組的5.5倍。賈繼增介紹，小麥是世界最重要農(nóng)作物之一，和其他作物相比轉(zhuǎn)座子含量特別高。這使得小麥基因組測序組裝異常困難。粗山羊草是小麥D基因組供體種，對小麥品種改良非常重要。該研究團隊在2013年完成了粗山羊草基因組草圖的繪制，研究成果在《自然》上發(fā)表，4年多來已被引用412次，成為小麥研究領(lǐng)域高被引論文之一。然而受當(dāng)時技術(shù)條件所限，研究的深入與基因組信息的利用不足。

近年來，該團隊利用二代、三代等測序技術(shù)與最新的組裝技術(shù)，對D基因組重新測序和組裝，將組裝質(zhì)量提高210倍，完成了染色體級別的D基因組精細圖譜的繪制。利用高質(zhì)量的組裝結(jié)果，準確地進行了基因注釋，構(gòu)建了基因分布圖、基因表達圖、假基因分布圖、重復(fù)序列分布圖、甲基化分布圖、重組率分布圖和smallRNA分布圖。研究發(fā)現(xiàn)，粗山羊草基因組中有一批基因在近期發(fā)生了復(fù)制。研究還重點分析了TE對基因組結(jié)構(gòu)、基因復(fù)制、假基因形成與基因表達的影響，發(fā)現(xiàn)有近1/2的基因中攜帶有TE，是已測序基因組中攜帶TE基因最多的物種，也是迄今為止報道的假基因數(shù)量最多的物種。TE通常還抑制基因的表達。該研究還首次把近30年來三代分子標記和之前檢測到的重要農(nóng)藝性狀基因和QTL定位到小麥D基因組上，獲得一個完整的整合圖譜。