开始于20世纪60-70年代的农业绿色革命，让主要粮食作物水稻、小麦等在产量上实现巨大飞跃，然而育种过程中的偏好性选择，也正带来不可忽视的风险。

记者从中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）获悉：近日，该所程时锋团队与英国约翰·英纳斯中心等国内外多家优势单位合作发现，现代小麦品种经过长期的人工定向选择，仅来自于7个祖先群中的2个，而其他5个祖先群体则包含了大量未被利用的遗传变异。现代小麦品种中67%以上的遗传多样性丢失。这一惊讶的发现表明，现代核心小麦资源遗传背景狭窄，品种单一，选育品种同质化严重，现代小麦育种的遗传增益的潜能极其有限，难以应对未来人口持续增长和极端气候不断变化的复杂形势。

小麦是最主要的全球性粮食作物之一，面对当前全球人口不断增长和环境气候复杂多变、小麦新品种培育的遗传增益效应逐渐减缓等一系列挑战，利用丰富的全球多样性种质资源，加快培育更多高产优质的小麦新品种，对保障粮食安全至关重要。“追溯作物进化和驯化过程中已形成的遗传和表型多样性，解码和发现小麦优异性状和变异，连接目标遗传位点和育种田间真实表现，构建小麦全基因组设计育种所必需的源头数据资源和平台技术工具，是突破小麦育种障碍、培育新一代高产优质小麦品种的必然之路。”中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员程时锋表示。

努力攀登科学高峰，程时锋团队引进了英国约翰·英纳斯中心保藏的百年前收集的来自世界三十多个国家的全套小麦种质资源（827份A.E. Watkins小麦地方品种，下称沃氏小麦；和220份全球现代品种）。在此基础上，研究团队综合利用基因组学、遗传学、生物信息学和分子生物学等前沿技术手段，找回了现代小麦品种丢失的遗传多样性宝库，并验证了其功能和育种价值。

与此同时，程时锋团队的研究系统验证了大量未被利用的优异变异的功能和育种价值，并挖掘到调控小麦高产、氮高效利用、适应性和营养品质的新基因和关键的有利变异位点，开发了大数据资源和技术工具，并提出了小麦全基因组设计育种的4D策略（Decode解码，Discover发现，Design设计， Deliver实现），为真正实现小麦从基因组到育种的全链条贯通提供了系统解决方案。

“Watkins（沃氏）小麦地方品种群体收集于绿色革命之前，这些品种未经现代育种程序的大规模筛选，因而保留了许多潜在的、有益的遗传变异。”中国科学院院士李家洋表示，在程时锋团队检测到的七万多个单倍型变异中，有将近67%是现代品种已丢失。这些Watkins小麦独有的单倍型变异含有大量未被利用的优异等位基因，对未来的小麦遗传改良具有不可估量的潜在价值，可用于培育高产、优质、抗逆及适应气候变化的小麦新品种。这一成果理论和实践相结合，是近年来我国农业领域国际合作的一个成功案例，实现了“技术走出去”与“资源引进来”的有机结合，合作成果受到国际同行的一致好评。Watkins小麦地方品种群体这一宝贵种质资源的引入，将为拓宽我国小麦的遗传基础、提高我国小麦的遗传多样性奠定坚实的基础；未来将这些优异基因应用到小麦育种中，培育创新型小麦新品种，将推动我国小麦产业的持续健康发展。

据了解，相关研究成果6月17日发表于国际顶尖期刊《自然(Nature)》。