Att sekvensera brödvetets genom har länge ansetts vara en nästan oöverstiglig uppgift, på grund av dess enorma storlek och komplexitet. Ändå är det livsviktigt för den globala livsmedelsförsörjningen, tillhandahåller mer än 20 procent av kalorierna och 23 procent av det protein som konsumeras av människor.

Nu, ett internationellt team av forskare ledda av forskare vid University of California, Davis, har kommit ett steg närmare att lösa pusslet genom att sekvensera arvsmassan från en vild förfader till brödvete känd som Aegilops tauschii , en typ av getgräs.

I studien, publicerad 15 november i tidskriften Natur , forskare tillämpade en kombination av avancerad teknologi för att generera en genomsekvens av referenskvalitet för Ae. tauschii , som är mycket anpassningsbar och tolerant mot sjukdomar. Det är också den primära källan till gener för vetemjölets brödframställningsegenskaper.

Upptäckten kommer att tillåta forskare att upptäcka nya gener som kan förbättra kvaliteten på bakningen av vete, motståndskraft mot sjukdomar, och tolerans för extrema miljöförhållanden som frost, torka och salthalt.

Ansträngningen har redan gett ett praktiskt resultat:upptäckten av två nya gener för resistens mot en ras av vetestamrost som det praktiskt taget inte finns någon resistens mot i vete. Generna överfördes från Ae. tauschii till vete och är nu tillgängliga för veteuppfödare.

Lägg ihop pusslet

Vete och dess vilda förfäder har genom mycket större än människor, vilket gör sekvenseringen svår.

"När vi startade det här projektet för nästan två decennier sedan, det fanns ingen teknologi för att sekvensera genom av den storleken och komplexiteten, sade Jan Dvorak, en ledare för projektet och professor vid institutionen för växtvetenskaper vid UC Davis. "Denna grupp av växter är unika eftersom deras genom är helt enkelt fulla av upprepade sekvenser. Vi fann att mer än 84 procent av Ae. tauschii-genomet består av närbesläktade upprepade sekvenser."

Dvorak beskriver projektet som att riva upp sidor i en tjock bok och försöka få ihop den igen. "Föreställ dig bara att varje mening på sidan är nästan identisk. Det var vår uppgift, sa Dvorak.

Teknikerna som forskarna använder kan appliceras på alla växtgenom, så konsekvenserna sträcker sig bortom vete.