科技日?qǐng)?bào)記者 魏依晨 通訊員 李莉
11月19日，江西省農(nóng)科院顏龍安院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合河北大學(xué)杜會(huì)龍教授團(tuán)隊(duì)在Nature子刊《自然·通訊》上在線發(fā)表研究成果，成功繪制了首個(gè)稻屬最全超級(jí)泛基因組圖譜。
該研究組裝了稻屬13個(gè)野生稻種的基因組，并結(jié)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(gòu)建了包含101723個(gè)基因家族的稻屬超級(jí)泛基因組。其中，稻屬共有的核心基因家族僅占9.84%，共鑒定到63881個(gè)栽培稻中尚未發(fā)現(xiàn)的新基因家族，使可利用的水稻基因擴(kuò)大了1.7倍。同時(shí)，基于高質(zhì)量的基因組圖譜，研究團(tuán)隊(duì)首次在基因組水平重構(gòu)了稻屬的進(jìn)化關(guān)系。
該研究從不同材料中鑒定到2781-10656個(gè)插入序列、2680-10419個(gè)缺失序列、4-52個(gè)易位以及7-22個(gè)大倒位等結(jié)構(gòu)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(jié)合基因組注釋和RGAugury等多種方法在稻屬中共鑒定到7048個(gè)抗病基因，其中栽培稻有237個(gè)抗病基因家族，野生稻有384個(gè)基因家族。這揭示了栽培稻的抗病基因傾向于成簇存在，而野生稻則主要以單個(gè)形式存在的分布規(guī)律。
除此之外，還在野生稻中鑒定到207個(gè)串聯(lián)重復(fù)基因，其中36個(gè)與產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)、生育期、營(yíng)養(yǎng)元素高效利用，以及生物和非生物脅迫耐受性相關(guān)。該研究構(gòu)建的稻屬超級(jí)泛基因組極大地?cái)U(kuò)展了水稻遺傳改良的基因池。這對(duì)野生稻種質(zhì)創(chuàng)新利用具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)為稻屬進(jìn)化和馴化研究提供新見解。
（江西省農(nóng)科院供圖）
