加拿大农业和农业食品部(AAFC)领导了第一个对加拿大发芽大麦品种进行测序的项目。尽管这可能不会立即激发普通大麦消费者的兴趣，但这是朝着更好的大麦和更好的啤酒迈出的一大步-一个值得举杯的啤酒!
未来发展的基础
简单地说，基因组是活生物体的遗传密码。通过了解大麦等农作物的遗传密码，科学家可以更好地预测农作物在干旱或极端温度等不同条件下的生长状况，或最终产品的品质。反过来，这使植物育种者可以选择有利的性状。这些特性使农作物更有利可图，吸引了农民和最终用户。这对我们所有人都意味着更多的大麦。
“随着新的测序技术的发展，对整个基因组进行测序的过程比几年前更加容易，但是组装像大麦这样的大基因组仍然不是一件容易的事，” AAFC位于曼尼托巴省的现代研发中心。徐博士是生物信息学的生物学研究负责人，并领导了大麦品种AAC Synergy基因组的组装。“如今，问题不在于生成测序数据-现在的问题是拥有生物信息学专家和可以计算数据的硬件。”
为了进行比较，由一个跨国研究人员小组于2002年完成的人类基因组的组装历时12年，花费了近30亿美元。更大的小麦基因组花费了14年的时间组装，并于2019年完成。由于生物信息学的进步，其成本仅为7500万美元。
大麦基因组测序的国际合作始于2006年，但直到2019年，工作才开始侧重于加拿大种植最多的麦芽大麦品种之一：AAC Synergy。令人惊讶的是，这个大型基因组的测序和组装仅用了一年!
这项工作是研究大麦和燕麦基因组的更大项目的一部分。它被简称为“针对大麦和燕麦的目标基因组和有用的基因组学”或“ TUGBOAT”，由两名AAFC科学家Nick Tinker博士(负责人)和Ana Badea博士(共同负责人)领导。
“这不仅增加了国际研究界对大麦基因组的了解，而且为加拿大研究人员和育种者提供了更多有关适应加拿大的大麦的数据。通过研究燕麦和大麦，我们的团队正在学习更多有关如何将这些信息整合到育种计划中的知识，而且我们会更好地利用可以对两种作物都做出贡献的专家。”
廷克(Tinker)补充说：“重要的是要记住，基因就像是众所周知的大海捞针一样，而我们才刚刚找到大海捞针!”
啤酒……以及饲料和食品
的育种作为大麦育种者，巴德亚博士致力于为加拿大西部开发大麦品种，加拿大的大麦约占95%。她指出，这项基因组工作对于多样性分析，基因发现和分子标记开发至关重要，这在育种中很重要。
由于自从1600年代引入以来，北美大麦与欧洲品种已经有明显的不同，该团队预计该作物的品质和对环境胁迫的耐受性将在区域范围内出现小差异。这些只有通过使加拿大大麦的完整DNA序列(例如AAC Synergy)与不同来源的大麦基因组进行比较才能发现。由于许多性状受基因存在或不存在的控制，因此只有一个参考基因组意味着研究人员永远无法找到这些基因，如果它们不存在于一个参考基因组中。这些详细的差异是育种和遗传工作的关键。
鉴于通常需要十年左右的时间来开发一种新的农作物品种，因此这些基因组学工具对于确保育种者尽早走上正确的道路至关重要。
Badea说：“由于AAC Synergy是高产制麦芽大麦，它将使加拿大育种者能够在育种计划的早期阶段就产量和制麦芽质量进行选择-这将大大增加开发优良新制麦芽品种的机会。” 。
但是，麦芽制麦有什么大不了的呢?为什么研究人员如此关注它?它是啤酒中使用的大麦，在酿造过程中需要具有特殊的特性。它是目前可获得的最高质量的产品-它可以使生产者的口袋中获得溢价。加拿大被誉为高品质麦芽大麦的世界领导者。
首先，大麦必须是推荐用于制麦芽的少数品种之一，这涉及数年的制麦芽分析，以确保大麦品种可以生产出满足质量测试要求的谷物。其次，当生产者将谷物交付给其购买者时，必须将其定为麦芽品质等级。在给定的年份中，约有75%的收获麦芽大麦不符合酿造所用的分级标准，随后被用作牲畜饲料。
在过去十年中，在全球大麦消费总量中，约65%被用作饲料，约20%用于工业用途(包括麦芽)，少量(5%)用于食品，而其余的则用于其他目的。
因此，尽管喝啤酒的人可能不会花太多时间思考大麦的基因组，但他们可以放心，大麦的育种者和研究人员确实如此。而且，这有助于改善他们未来的品脱啤酒。
主要发现/益处：
由于“ TUGBOAT”项目的实施，加拿大农业和农业食品部领导了第一个对加拿大发芽大麦品种进行测序的项目。
TUGBOAT的主要目标之一是开发加拿大第一个大麦和燕麦的完整基因组序列，并应用这些创新来加速加拿大农民和最终用户对改良品种的常规育种。
通过与学术界和工业界的多项协议，该项目得以进一步扩展，以允许对其他大麦和燕麦基因组进行测序和注释，这将使加拿大成为“泛基因组学”(所有基因，基因变异和染色体重排)的国际领导者。一种物种)。
