近日，山東農業大學、中國農業科學院作物科學研究所小麥品質研究與新品種選育團隊與CIMMYT合作在《Molecular Plant》發表了題為“Mobilizing Triticeae diversity from Genebanks to farmer’s field”的評述，系統總結了近年來小麥基因組學研究進展與田間育種應用面臨的挑戰。

小麥基因組學研究已進入新階段。自2018年首個普通小麥參考基因組發布以來，全球已組裝了17個高質量小麥參考基因組，完成了11萬份種質重測序分析，為小麥精準育種提供了潛在的新工具。然而，海量基因組數據在小麥育種應用中仍存在三方面挑戰。首先，缺少多環境下精準可靠的表型數據，尤其是缺少優良品種（系）的產量、生物和非生物抗性表型數據，無法將基因組數據與表型數據準確關聯。其次，論文報道多，但育種可用的分子標記少，分子標記在新品種培育中發揮的作用與期望有較大差距。第三，缺乏可靠且準確的表型預測模型，無法預測雜交組合的上位性和互作效應，因而選配組合仍然主要基于育種經驗。基于以上考慮，結合實際育種需要，尤其是育種家主要致力于改造當前的優良品種（系），作者提出以下三方面建議。第一，育種家和遺傳學家協作開發分子工具，合作推動分子技術的田間育種應用。第二，選用目前的優異品種（系）在代表性多環境下獲得可靠精確的“田間表型數據”。第三，開發可應用于復雜生物性狀的精確全基因組預測模型，通過減少組合數量提高育種效率。最終，通過GrainGenes等共享數據平臺，推動“海量資源和基因型數據”向“育種應用”轉化，促進小麥品種更新換代，以應對氣候變化與日益增加的健康營養需求。

圖1 通過現代組學整合海量小麥種質資源用于育種的策略

山東農業大學“CIMMYT-中國山東小麥玉米研究中心”Awais Rasheed教授與中國農業科學院作物科學研究所劉金棟副研究員為論文共同第一作者，作物科學研究所何中虎研究員為通訊作者，澳大利亞墨爾本大學Appels Rudi教授對內容評述做出了重要貢獻。該研究依托作物基因資源與育種全國重點實驗室、小麥育種全國重點實驗，得到國家自然科學基金和國家重點研發計劃的資助。

CIMMYT-中國山東小麥玉米研究中心，由國際玉米小麥改良中心（簡稱“CIMMYT”）與山東農業大學合作共建，于2024年3月15日揭牌成立；研究中心組建了小麥分子育種育種、玉米分子育種和智慧農業3個國際合作研究團隊，Awais Rasheed教授現為小麥分子育種團隊骨干成員，自2024年9月以來全職在山東農業大學工作。

論文鏈接:https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(25)00096-6