PNAS：非转基因，杂交育种翻开新篇章

华盛顿州立大学的科学家们声称自己鉴定了真正的“最知名小麦基因”。该基因名为Ph1，它限制了小麦通过杂交获得其它植物基因的能力。

这项研究扫清了小麦杂交育种所面临的障碍，人们可以在此基础上，为小麦赋予大量其它禾本植物的抗虫抗病特性，减少作物损失和杀虫剂的用量。更重要的是，这项研究打破了传统杂交育种的瓶颈，同时又绕过了转基因技术带来的争议。

“这个基因有着巨大的应用潜力，” 华盛顿州立大学的Kulvinder Gill教授说，他们的这项成果发表在近期的美国国家科学院院刊PNAS杂志上。

大约三千五百万年以前，野生的小麦祖先常常通过杂交来交换基因。不过，随着一万年前农业和栽培小麦的兴起，这种植物的遗传结构发生了改变，不再是拥有两套染色体的二倍体，而是成为了多倍体。

1958年初（发现DNA双螺旋的五年后），科学家们就推测有一个特殊的基因，在繁殖过程中控制小麦染色体的有序配对。

“如果这个基因不存在，细胞核内就会出现混乱，导致小麦不育，”Gill说。但是这个基因也阻止了小麦与其近亲杂交，尽管它的近亲拥有大量有价值的品质。“这个基因不允许黑麦染色体与小麦配对。”

正因如此，Ph1基因受到了人们的广泛关注，Gill将其称为“最知名的小麦基因”。2006年，英国研究人员就曾在Nature杂志上发表文章，宣称鉴定到了这个基因。

“我们的研究显示，他们的基因根本不是Ph1，”Gill说。他们知道自己的发现会引起争议，于是花了一年时间进行重复实验。

“现在，我们可以通过暂时沉默Ph1基因，允许黑麦等植物的染色体与小麦配对，通过天然的方式给小麦引入新基因，”Gill说。研究人员通过这种方式，向小麦引入了山羊麦（goatgrass）的基因，让小麦具备了抵抗条锈菌的能力。条锈菌是一种严重的小麦病害，每年都会造成巨大的经济损失。

Gill说指出，这一过程中的遗传物质交换与自然界中的天然程序类似，只不过速度更快。在此基础上进行育种，可以在五年内开发出一个新品种。