作為世界上分布最廣、種植面積最大的作物，小麥的基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究具有重要地位。由于小麥基因組龐大而復(fù)雜，在進(jìn)入基因組學(xué)時代之后，小麥基因組研究嚴(yán)重滯后，大大制約了小麥品種改良及相關(guān)研究的進(jìn)展。此次小麥D基因組序列草圖的成功繪制，使小麥研究進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期，對于小麥育種、小麥種質(zhì)資源、小麥功能基因組、小麥進(jìn)化及比較基因組研究將產(chǎn)生巨大的推動作用。
據(jù)項目牽頭人、中國農(nóng)科院作科所研究員賈繼增介紹，小麥D基因組共有7條染色體，約44億個堿基對，大約是水稻基因組的10倍。通過粗山羊草全基因組分析發(fā)現(xiàn)，其抗病相關(guān)基因、抗非生物應(yīng)激反應(yīng)的基因數(shù)量都發(fā)生顯著擴(kuò)張，因而增強了其抗病性、抗逆性與適應(yīng)性。研究還發(fā)現(xiàn)，在D基因組中有小麥特有的品質(zhì)相關(guān)基因，也有許多發(fā)生了顯著擴(kuò)增，從而使小麥的品質(zhì)性狀得到改良，成為唯一能夠制作饅頭、面包等多種食品的糧食作物。正是由于D基因組的加入，才使小麥的抗病性、適應(yīng)性與品質(zhì)得到大大改良，推動小麥成為世界上種植區(qū)域最廣的第一大糧食作物。
大量研究發(fā)現(xiàn)，目前大面積種植的普通小麥的D基因組多樣性非常貧乏，已成為制約小麥品種改良的瓶頸。小麥D基因組的供體種——粗山羊草的遺傳多樣性非常豐富，蘊含著許多優(yōu)良基因。據(jù)悉，下一步研究團(tuán)隊將圍繞小麥基因組的精細(xì)圖與單倍型圖譜構(gòu)建、小麥種質(zhì)資源的變異組學(xué)與基因發(fā)掘等方面與全國有關(guān)單位開展協(xié)作攻關(guān)，有望使我國的小麥研究在未來5年內(nèi)躍居世界領(lǐng)先水平。
