在山东省实验室，完整破译小麦“生命天书”！
- 一号哨位
- 2025-05-02 09:50:11
【在山东省实验室，完整破译小麦“生命天书”！】全球首个六倍体小麦端粒到端粒（T2T）完整基因组图谱的发布，标志着人类对小麦这一“粮仓支柱”的认知进入全新时代。这项由山东科研团队主导的突破，不仅攻克了植物基因组学领域的“珠穆朗玛峰”，更以科技创新筑牢粮食安全防线，为全球种业发展贡献了“中国方案”。山东在小麦基因技术上的成绩，既是科研实力的集中展现，更是保障国家粮食安全的战略选择。
小麦基因组的复杂性堪称“植物界的珠峰”——145亿个碱基对、85%的重复序列、三套亚基因组的交织，长期以来让传统测序技术望而却步。山东科研团队通过跨学科协同创新，创造性融合PacBio HiFi和ONT超长测序技术，如同为基因组解析配备了“超高精度显微镜”与“全景广角相机”，首次实现21对染色体的无缺口拼接。这种技术突破的背后，是山东省对科研基础设施的战略投入：专项支持超级计算机中心扩容，为14.51Gb数据的运算提供了强大算力保障，使曾经需要数十年的基因组组装缩短至两年完成。
更重要的是，这项成果打破了国际农业科技竞争的格局。此前，小麦基因组研究长期被欧美国家主导，中国在种业基础研究领域一度处于跟跑地位。山东团队的突破，使中国成为全球首个完成小麦T2T基因组图谱的国家，在六倍体小麦基因组解析领域实现“弯道超车”。国际顶级期刊《自然·遗传学》的发表，不仅是对科研水平的认可，更标志着中国在农作物基因组学研究中跻身全球第一方阵。
破译小麦“生命天书”只是开始，完整基因组图谱的最大价值，在于为小麦育种提供了“基因导航系统”。以往，科学家只能通过碎片化的基因组数据推测基因功能，如今却能精准定位3.4万个高置信度基因，其中包括大量未被发现的抗病、抗逆基因。例如，NLR抗病基因的识别，让科研人员能够像“编写免疫程序”般设计小麦的抗病性状，显著缩短育种周期。潍坊实验室研究员陈时盛的抗病基因定位实验表明，完整图谱使候选基因的筛选效率提升70%，避免了过去因基因组组装错误导致的研究弯路。
这种技术进步正在重塑种业创新逻辑。传统育种依赖经验性杂交，周期长达8-10年，而基于基因组图谱的分子设计育种，可将周期缩短至3-5年，并实现“精准定制”——通过筛选耐旱、耐盐基因组合，培育适应极端气候的“未来小麦”。山东团队已开发出20余项核心专利技术，正在培育兼具高产、抗病、优质特性的突破性品种，为应对全球气候变化下的粮食危机提供了科技支撑。
为全球35%人口的主粮，小麦的稳产高产直接关系粮食安全。山东在小麦基因技术上的突破，本质上是对“藏粮于技”战略的生动实践。以往，我国优质小麦品种长期依赖进口，而现在科研人员可根据国内气候条件，精准改良小麦的抗赤霉病、抗倒伏等性状，让“中国饭碗”装上更多“中国粮”。更值得关注的是，山东省对农业科技的长期投入。在“乡村振兴”与“种业振兴”战略的双重驱动下，山东每年投入超20亿元用于农业科技创新，建成15个国家级重点实验室，培育出500余个农作物新品种。这种持续的战略定力，使山东不仅在小麦基因组研究上领先，更在玉米、蔬菜等领域形成了种业创新集群，为全国农业现代化提供了“齐鲁样板”。
从“会种地”到“慧种地”，从“中国粮”到“中国芯”，只有掌握种业核心技术，才能在全球粮食安全的博弈中站稳脚跟。在这场没有终点的“基因解码战”中，齐鲁大地正以科技创新为笔，书写着保障粮食安全、引领农业变革的时代篇章。
山东走在前挑大梁
小麦基因组的复杂性堪称“植物界的珠峰”——145亿个碱基对、85%的重复序列、三套亚基因组的交织，长期以来让传统测序技术望而却步。山东科研团队通过跨学科协同创新，创造性融合PacBio HiFi和ONT超长测序技术，如同为基因组解析配备了“超高精度显微镜”与“全景广角相机”，首次实现21对染色体的无缺口拼接。这种技术突破的背后，是山东省对科研基础设施的战略投入：专项支持超级计算机中心扩容，为14.51Gb数据的运算提供了强大算力保障，使曾经需要数十年的基因组组装缩短至两年完成。
更重要的是，这项成果打破了国际农业科技竞争的格局。此前，小麦基因组研究长期被欧美国家主导，中国在种业基础研究领域一度处于跟跑地位。山东团队的突破，使中国成为全球首个完成小麦T2T基因组图谱的国家，在六倍体小麦基因组解析领域实现“弯道超车”。国际顶级期刊《自然·遗传学》的发表，不仅是对科研水平的认可，更标志着中国在农作物基因组学研究中跻身全球第一方阵。
破译小麦“生命天书”只是开始，完整基因组图谱的最大价值，在于为小麦育种提供了“基因导航系统”。以往，科学家只能通过碎片化的基因组数据推测基因功能，如今却能精准定位3.4万个高置信度基因，其中包括大量未被发现的抗病、抗逆基因。例如，NLR抗病基因的识别，让科研人员能够像“编写免疫程序”般设计小麦的抗病性状，显著缩短育种周期。潍坊实验室研究员陈时盛的抗病基因定位实验表明，完整图谱使候选基因的筛选效率提升70%，避免了过去因基因组组装错误导致的研究弯路。
这种技术进步正在重塑种业创新逻辑。传统育种依赖经验性杂交，周期长达8-10年，而基于基因组图谱的分子设计育种，可将周期缩短至3-5年，并实现“精准定制”——通过筛选耐旱、耐盐基因组合，培育适应极端气候的“未来小麦”。山东团队已开发出20余项核心专利技术，正在培育兼具高产、抗病、优质特性的突破性品种，为应对全球气候变化下的粮食危机提供了科技支撑。
为全球35%人口的主粮，小麦的稳产高产直接关系粮食安全。山东在小麦基因技术上的突破，本质上是对“藏粮于技”战略的生动实践。以往，我国优质小麦品种长期依赖进口，而现在科研人员可根据国内气候条件，精准改良小麦的抗赤霉病、抗倒伏等性状，让“中国饭碗”装上更多“中国粮”。更值得关注的是，山东省对农业科技的长期投入。在“乡村振兴”与“种业振兴”战略的双重驱动下，山东每年投入超20亿元用于农业科技创新，建成15个国家级重点实验室，培育出500余个农作物新品种。这种持续的战略定力，使山东不仅在小麦基因组研究上领先，更在玉米、蔬菜等领域形成了种业创新集群，为全国农业现代化提供了“齐鲁样板”。
从“会种地”到“慧种地”，从“中国粮”到“中国芯”，只有掌握种业核心技术，才能在全球粮食安全的博弈中站稳脚跟。在这场没有终点的“基因解码战”中，齐鲁大地正以科技创新为笔，书写着保障粮食安全、引领农业变革的时代篇章。
山东走在前挑大梁
