来源:市场资讯
(来源:小麦研究联盟)
低温冻害是影响小麦稳产高产的主要自然灾害之一。随着气候波动加剧,极端低温事件频发,给小麦安全生产带来巨大挑战。挖掘小麦自身耐寒基因并解析其分子机制,对培育耐寒高产新品种具有重要意义。济麦22 (Jimai 22)是我国黄淮海麦区的骨干亲本品种,高产稳产耐寒,已衍生出200多个小麦品种/系,但其耐寒的分子机制尚不清楚。
2026年6月5日,Journal of Genetics and Genomics在线发表山东农业科学院作物研究所与河南农业大学等单位合作题为“A high-quality genome assembly delineates the genetic basis of freezing tolerance in the elite wheat cultivar Jimai 22”的研究论文。该研究组装了济麦22的高质量染色体级别参考基因组,并系统解析了其耐寒性的分子机制。
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研究团队利用PacBio HiFi联合Hi-C技术完成济麦22基因组组装,组装基因组总长度为14.55 Gb,Contig N50长度为77.02 Mb;相较于现有参考基因组,组装连续性获得显著提升,99.17%的组装序列可精准锚定至21条染色体。BUSCO值为99.4%,LAI评分为19.27,证明了组装的完整性。在21条染色体中,除Chr3B、3D和4A外,其余18条染色体均完成了端粒到端粒的组装。通过比较济麦22与对照品种济麦38在冷冻胁迫下的基因表达谱,发现四个CBF2基因在济麦22中被显著激活。基因沉默实验证实,这四个CBF2基因协同作用,共同增强济麦22的耐寒能力。进一步分析表明,济麦22携带的CBF2优异等位基因已在大量衍生品种中被广泛选择,显示出其重要的育种应用潜力。
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JM22基因组组装
综上所述,该研究成功构建了济麦22的高质量参考基因组,为小麦遗传研究和分子育种提供了重要的基因组资源。
作者简介
山东农业科学院作物研究所祁广副研究员和河南农业大学李广伟教授为该论文共同第一作者。山东农业科学院作物研究所刘成研究员和小松田隆夫研究员为共同通讯作者。中国农业大学郭伟龙教授、山西农业大学郑军研究员等也参与了该研究。相关工作得到国家农业重大科技项目、山东省小麦产业技术体系、泰山学者基金等项目的资助。
引用本文
Guang Qi, Guangwei Li, Rongzhi Zhang, Wei Li, Weilong Guo, Jun Zheng, Haosheng Li, Jianjun Liu, Takao Komatsuda, Cheng Liu. (2026). A high-quality genome assembly delineates the genetic basis of freezing tolerance in the elite wheat cultivar Jimai 22. Journal of Genetics and Genomics.
DOI:10.1016/j.jgg.2026.06.001
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