科技日報訊 (記者馬愛平)6月10日，記者從(cong) 中國農(nong) 業(ye) 科學院獲悉，該院作物科學研究所的一篇研究論文8日登上國際期刊《自然·遺傳(chuan) 學》雜誌。該成果破解穀子高質量圖基因組“天書(shu) ”，力證全世界的穀子均來自中國。

　　“曆時10年，我們(men) 對穀子及其野生種青狗尾草的1844份核心種質資源進行深入分析，發掘了1084個(ge) 重要性狀相關(guan) 位點和基因，繪製了穀子首個(ge) 高質量圖基因組。”論文通訊作者、中國農(nong) 業(ye) 科學院作物科學研究所研究員刁現民告訴科技日報記者，基於(yu) 高覆蓋深度測序，研究厘清了穀子野生種、農(nong) 家品種和現代育成品種的群體(ti) 結構、分類和衍化關(guan) 係，闡明了穀子起源及馴化改良的過程；這些群體(ti) 遺傳(chuan) 學證據清楚表明穀子是單起源，即全世界的穀子均來自中國。

　　穀子是起源自我國的古老作物，隸屬禾本科狗尾草屬，至今仍是旱作農(nong) 業(ye) 的主栽作物，更是應對氣候變化和幹旱環境的戰略儲(chu) 備作物。其籽粒為(wei) 小米，營養(yang) 價(jia) 值高，深受人們(men) 喜愛。

　　“我國是穀子的起源國，也保存著全世界最多的穀子資源。”中國工程院院士劉旭認為(wei) ，本研究明確了穀子野生種、農(nong) 家品種和現代育成品種三類資源的基因組變異本底，介紹了三類資源的亞(ya) 群分類和地理分布及其演化的可能過程，從(cong) 遺傳(chuan) 學上肯定了穀子單起源中心，即中國起源中心的理論，是利用新技術進行資源研究的典型代表。

　　為(wei) 了破解圖基因組“天書(shu) ”，研究團隊在對穀子野生種、農(nong) 家品種和現代育成品種等1844份核心種質資源群體(ti) 結構進行解析的基礎上，從(cong) 頭組裝了110個(ge) 穀子和狗尾草高質量基因組，繪製了首個(ge) 狗尾草屬基因組變異圖譜，構建了首個(ge) 雜糧和碳四(C4)作物高質量圖基因組。

　　“《自然·遺傳(chuan) 學》發表的穀子圖泛基因組研究，是雜糧領域第一個(ge) 高質量圖泛基因組。這一工作不僅(jin) 是穀子研究的又一次‘裏程碑’式工作，也是對‘小作物—大作為(wei) ’的最好詮釋，並將對其他作物研究起重要推動作用。”中國科學院院士李家洋表示。

　　作物種質資源是優(you) 異基因的載體(ti) ，對種質資源基因組變異的係統性認識和表型性狀的精準鑒定有利於(yu) 其中優(you) 異基因的發掘和利用。研究建立了基於(yu) 穀子圖基因組的最優(you) 預測模型和全基因組選擇育種方法，該方法可加速作物遺傳(chuan) 研究並使穀子表型預測精度最高提升12.6%。

　　中國科學院院士錢前表示，本研究讓人們(men) 更清晰地看到了基因組結構變異在發掘基因功能上的重要性，為(wei) 穀子模式植物體(ti) 係提供了基因組和表型數據基礎，全麵提升了穀子的育種水平和產(chan) 量品質潛力，使我國保持了穀子基礎研究和育種研究的國際領先地位。

　　“這些持續選擇基因和性狀關(guan) 聯位點對穀子重要性狀遺傳(chuan) 解析及標記輔助育種至關(guan) 重要。同時，在多作物平行馴化越來越明晰的情況下，相關(guan) 研究結果也對其他作物重要性狀的遺傳(chuan) 解析提供了重要參考。”中國工程院院士萬(wan) 建民表示。

　　據悉，主要承擔這項研究的是中國農(nong) 業(ye) 科學院作物科學研究所特色農(nong) 作物優(you) 異種質資源發掘與(yu) 創新利用團隊。刁現民、紐約大學基因組學和係統生物學研究中心教授邁克爾·普魯加南(Michael Purugganan)和中國農(nong) 業(ye) 科學院作科所研究員賈冠清為(wei) 該論文共同通訊作者。（科技日報）