由马里兰大学科学家领导的一个国际研究小组对世界上第一种驯化作物einkorn小麦的完整基因组进行了测序，并追溯了其进化历史，这一突破将有助于确定遗传特征，如对疾病，干旱和高温的耐受性，并将这些特征重新引入现代面包小麦。

保护世界粮食供应免受气候变化和未来几年预计日益恶劣的天气影响的重要步骤今天发表在《自然》杂志上。

“对这个基因组进行测序最令人兴奋的事情是，einkorn确实是一种模式物种，我们可以将其用于研究，不仅可以作为面包小麦的参考，还可以作为其他小谷物，如黑麦，大麦，燕麦，”Adam Schoen说，他是该论文的共同第一作者，也是植物科学与景观建筑系Vijay Tiwari教授手下工作的博士生。

早在12，000年前就已经种植了Einkorn，但随着农业在世界各地传播，人们用面包小麦代替了它，他们选择性地种植了面包小麦，以获得大粒度和易于脱粒等特性。经过几个世纪的密集种植和选择，面包小麦失去了对干旱、高温和害虫的天然抵抗力，这些特性使其能够抵御当前气候变化的威胁。

但是，仍然在各种环境中生长并用于某些乡村面包的einkorn没有经过如此强烈的选择性育种，这意味着它保持了许多弹性特性。与面包小麦不同，野生和驯化的einkorn品种仍然存在。

确定面包小麦中数十万个基因中的哪一个负责弹性特性是一项艰巨的任务。这就是einkorn的用武之地。Tiwari领导了一项大规模的育种计划，旨在将弹性基因重新引入面包小麦中，并正在使用einkorn来提供帮助。

通过将einkorn基因组与2018年测序的面包小麦基因组进行比较，研究人员现在可以寻找不匹配，缩小古代和现代谷物之间遗传性状的潜在目标。这项新研究对家养和野生品种的einkorn进行了测序，确定了大约5亿个碱基对，这些碱基对结合在一起构成了单个基因，并将它们按正确的顺序放置。

该研究表明，einkorn可用于绘制面包小麦的特征，因为它表明两种谷物具有相同的基因，以影响植物从其基部发出的芽数。自从完成这项研究以来，UMD研究人员已经开始确定具有重要经济意义的基因，例如谷物大小的基因，并选择性地将它们育种成面包小麦。

参考基因组还使科学家能够追踪einkorn小麦的进化历史，从而深入了解人类历史。研究人员发现，自最初驯化并在整个欧洲和中亚传播以来，einkorn已经多次杂交。对基因组的详细分析可以为人类迁徙和定居的人类学研究提供信息。

该研究的另一个重大进展是研究人员对整个einkorn参考基因组进行测序的速度。尽管面包小麦基因组花了十多年的时间来测序，但目前的研究在一年多一点的时间里就完成了。研究人员将小麦育种联盟Tiwary领导的国际专家的合作归功于。该团队的专家遍布四大洲的六个国家，将各个专业领域最先进的方法和技术应用于任务。

“这是第一步，”蒂瓦里说。“我们不仅将einkorn基因培育成面包小麦，而且我们现在有机会改进einkorn，使其更容易种植和收获，因为它比面包小麦更健康，更有营养。

这项研究的其他UMD合著者包括：副教授Nidhi Rawat，博士后助理Parva Sharma和Gautam Saripalli，本科生Ian Moot，研究研究生助理Inderjit Yadav和前研究生Lovepreet Singh。