JGG｜赵玉胜/刘文轩团队合作综述利用野生近缘种属提高小麦遗传多样性研究进展

小麦(Triticum aestivum L.)是全球重要的粮食作物，其产量的提高和稳定性与全球粮食安全密切相关。然而，驯化和现代育种显著削弱了小麦的遗传多样性，降低了其适应气候变化的能力。随着全球人口持续增长和可用耕地面积不断减少，维持小麦产量持续增加面临重大挑战。因此，亟需引入新的、尤其是突破性的优异基因资源，拓宽小麦的遗传基础以实现持续改良。小麦野生近缘种具有强大的环境适应能力，蕴含丰富的遗传变异，充分发掘与利用小麦野生遗传资源，创制环境韧性的小麦优异新种质是未来小麦遗传改良的重要策略。

2025年6月2日，Journal of Genetics and Genomics在线发表题为“

Harness the wild: progress and perspectives in wheat genetic improvement

该综述首先基于六倍体小麦形成的进化事件，探讨了野生近缘种在塑造现代小麦遗传改良中的重要性。随后系统归纳了野生近缘种遗传多样性在小麦遗传改良中的应用进展，包括资源利用的主要障碍、基因渗入的主要途径、基因克隆的主要策略及优异基因资源的利用现状，并提出“一石二鸟”策略，以期在未来多维组学驱动的背景下，促进野生近缘种非生物胁迫基因的克隆与种质创新。“新”的基因暗藏着“新”的分子进化机制，综述第三部分归纳了已克隆野生近缘种抗病基因的类型，突出了植物与微生物之间多样化的互作机制。最后，基于利用野生近缘种资源改良作物的最新进展，探讨了“从头驯化”“合成六倍体小麦”“优异染色体模块”等技术为全面高效利用野生近缘种遗传多样性提供的理论框架和实践指导，助力未来小麦遗传改良。

利用野生近缘种的遗传多样性创制未来小麦

基因编辑：对小麦中野生近缘种优异的同源基因进行编辑，以产生有益变异。染色体从头设计：将丰富的抗逆基因整合到小麦稳定的抗性基因簇中。基因表达调控设计：调控来自野生近缘种的基因表达，以增强小麦的适应性生长。优异染色体模块：利用染色体工程技术，将野生近缘种具有优势性状或功能基因簇的染色体片段转入小麦，以实现多性状协同遗传改良。

作者简介

中国科学院遗传与发育生物学研究所在读博士研究生田修斌与在读硕士研究生王梓瑜为该综述共同第一作者，中国科学院遗传与发育生物学研究所赵玉胜研究员和河南农业大学生命科学学院刘文轩教授为共同通讯作者。相关工作得到生物育种国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。