近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所特色農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源發(fā)掘與創(chuàng)新利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了黍稷首個(gè)高質(zhì)量泛基因組和遺傳變異圖譜，系統(tǒng)解析了黍稷品種資源的群體結(jié)構(gòu)、起源演化歷史與基因組馴化特征。12月1日，相關(guān)成果發(fā)表于《自然·遺傳學(xué)（Nature Genetics）》。

 

　　黍稷，也稱糜子、黍子、大黃米，是我國(guó)最早馴化的主要作物之一，目前主要種植于亞洲和歐洲的半干旱地區(qū)。近年來，黍稷因其生長(zhǎng)周期短、需水量少、適應(yīng)鹽堿脅迫環(huán)境等特點(diǎn)而受到關(guān)注。然而，目前仍缺乏對(duì)黍稷品種資源群體遺傳結(jié)構(gòu)、基因組變異等系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究，制約了黍稷育種和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

 

　　研究團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十年，在對(duì)全球516份黍稷核心種質(zhì)資源群體結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析的基礎(chǔ)上，從頭組裝了32份高質(zhì)量基因組，系統(tǒng)解析了黍稷馴化和改良過程中基因組變異，構(gòu)建了首個(gè)黍稷泛基因組和迄今最為全面的高質(zhì)量基因組變異圖譜，明確了黍稷是中國(guó)單一起源的作物并闡明了其通過我國(guó)西北地區(qū)傳入中亞和歐洲。研究形成了包含903套數(shù)據(jù)的大規(guī)模表型數(shù)據(jù)庫，發(fā)掘出139個(gè)與黍稷表型顯著關(guān)聯(lián)的重要性狀相關(guān)位點(diǎn)和524個(gè)黍稷馴化育種的選擇信號(hào)，批量發(fā)掘了控制重要性狀的控制位點(diǎn)和基因，形成了一個(gè)黍稷分子育種平臺(tái)。該研究為黍稷等禾谷類雜糧作物的基礎(chǔ)研究和資源利用提供了重要的數(shù)據(jù)支撐，也為作物種質(zhì)資源挖掘和利用提供了參考。

 

　　該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家谷子高粱現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目的資助。