乔希·索斯兰肖像堪萨斯城——2010年夏天,英国的一位教授宣布小麦基因组测序已经完成。小麦基因组比人类基因组(已于2003年解码)大5倍,既庞大又复杂,使测序成为一项里程碑式的成就。

事实证明这是个错误的开始。英国科学家正在庆祝测序工作的早期进展,他们的话被媒体广泛误解。事实上,小麦基因组的粗略草案于2014年发表,国际小麦基因组测序联盟(IWGSC)于2018年发表了一份高质量的小麦基因组序列。该序列为科学家和育种家提供了一个重要的参考框架,以寻求了解负责表达理想或不理想性状的精确遗传位置。

即使在为科学家的努力提供资金的同时,碾磨和烘焙行业也与小麦基因组研究人员的工作保持着一定距离。位于曼哈顿的堪萨斯州立大学(Kansas State University)教授Bikram S. Gill参与了小麦基因组研究,他曾向小麦质量委员会(wheat Quality Council)提交过报告,但更多情况下,育种者充当的是研究人员和谷物食品部门之间的中间人。

因此,许多业内人士对IWGSC继续从事的工作知之甚少。迄今取得的进展提升了人们对未来可能发生的事情的信心。例如,科学家们已经开始对一组“精英”品种进行测序,其中12或13个品种被认为是今天流通的许多品种的基础。其目的是为基因组研究提供更好的参考,促进被认为最理想的性状的鉴定和保存,然后加强小麦与其他遗传物质的多样性。

研究人员还将回顾古老的地方品种,这些品种有几千年的历史,并从它们身上寻找理想的特征。支撑这一努力的前提是,当理想的性状被培育到小麦品种中时,其他有价值的性状可能会在这个过程中丢失。他们的目标是让这些具有数百年或数千年历史的特性重新回到小麦中。

在Kellye Eversole的领导下,IWSGC在过去10年里稳步发表了初步研究结果,信息育种者说,这已被证明是有价值的,并在许多方面取得了回报。作为目前如何使用这项技术的一个温和例子,一位育种者说,今年夏天,科罗拉多州的过热使条纹锈病得以控制。高温意味着作物的状况恶化,意味着育种者无法检查他们的试验田的抗锈性。DNA测序和参考序列使育种者能够确认哪些品种具有抗性,而不管锈病是否会损害样品。更普遍的情况是,冬小麦育种家在每年夏季收获后只有短短一个月的时间对新作物小麦进行实验室测试(包括烘烤测试),以告知应该在下一年收获季节种植的品种。技术的进步帮助育种家避开了这一挑战,并在过去几年里促成了成功的新品种的引进。

除了提高工作效率外,育种人员还希望产量和质量的改善将使小麦种植者的生产更有利可图,从而吸引他们继续种植作物,而不是寻求其他选择。对于磨坊主和面包师来说,育种家认为,先进的技术将带来更一致的最终用途品质的品种。公共育种家(主要在赠地大学)专注于开发适合大规模商品生产的品种,而公共和私人育种家被认为是在开发具有利基和可能更具未来特征的小麦。许多与小麦基因组测序相关的更令人兴奋的项目仍处于蹒跚学步的阶段。比以往任何时候都更重要的是尽量减少或消除产量和质量之间的权衡。铣削和烘焙在这项研究中有着巨大的利益,并且有充分的理由在这项令人兴奋的努力中占据一席之地。