我省科研團隊成功繪製全球首個稻屬最全超級泛基因組圖譜

本報訊 龍偉雄、江西日報全媒體記者陳旻報道：11月20日，記者從江西省農業科學院獲悉，該院顏龍安院士科研團隊聯合河北大學杜會龍教授科研團隊於本月19日在《Nature》科學雜誌子刊《自然·通訊》上在線發表研究成果，成功繪製了全球首個稻屬最全超級泛基因組圖譜。

該研究組裝了稻屬13個野生稻種的基因組，並結合已公開的普通野生稻、亞洲栽培稻和非洲栽培稻基因組，構建了包含101723個基因家族的稻屬超級泛基因組。其中，稻屬共有的核心基因家族僅佔9.84%，共鑑定到63881個栽培稻中尚未發現的新基因家族，使可利用的水稻基因擴大了1.7倍。同時，基於高質量的基因組圖譜，研究團隊首次在基因組水平重構了稻屬的進化關係。

該研究從不同材料中鑑定到2781-10656個插入序列、2680-10419個缺失序列、4-52個易位以及7-22個大倒位等結構變異，首次從基因組變異和等位變異水平解析了野生稻與栽培稻的多樣性。結合基因組註釋和RGAugury等多種方法在稻屬中共鑑定到7048個抗病基因，其中栽培稻有237個抗病基因家族，野生稻有384個基因家族。這揭示了栽培稻的抗病基因傾向於成簇存在，而野生稻則主要以單個形式存在的分佈規律。

除此之外，還在野生稻中鑑定到207個串聯重複基因，其中36個與產量、抗性、品質、生育期、營養元素高效利用，以及生物和非生物脅迫耐受性相關。該研究構建的稻屬超級泛基因組極大地擴展了水稻遺傳改良的基因池。這對野生稻種質創新利用具有重要理論意義和應用價值，同時爲稻屬進化和馴化研究提供新見解。