AI导读:

中国科学院分子植物科学卓越创新中心韩斌院士团队首次完成145份亚洲栽培稻及其普通野生稻的高精度基因组组装,绘制了野生稻-栽培稻泛基因组图谱,为水稻基因组辅助育种提供前所未有的遗传资源,助力培育适应气候变化的优质水稻品种。

记者从中国科学院分子植物科学卓越创新中心获悉,该中心韩斌院士团队首次完成了145份亚洲栽培稻及其普通野生稻的高精度基因组组装,绘制了迄今为止分辨率最高的“野生稻-栽培稻泛基因组图谱”,系统挖掘了普通野生稻广泛的遗传多样性,并全面解析了亚洲栽培稻的进化及驯化路线。这项研究为水稻基因组辅助育种提供了前所未有的遗传资源,对培育适应气候变化的优质水稻品种具有重要意义。该科研成果于北京时间4月16日在《自然》(Nature)期刊在线发表。

△野生稻和栽培稻泛基因组图谱

亚洲栽培稻作为全球主粮,其驯化历史可追溯至一万年前的普通野生稻。面对全球人口增长和气候变化,如何结合野生稻的遗传多样性培育高产抗病的水稻品种成为关键。传统研究模式仅能捕捉水稻遗传多样性的冰山一角,因此,韩斌团队构建了高质量的野生稻泛基因组,深度解析其多样性。

△亚洲栽培稻进化路线图

韩斌团队整合了129份普通野生稻和16份亚洲栽培稻资源,进行高质量测序和组装,构建了全面的泛基因组图谱。这是团队在水稻基因组研究和进化领域的又一重大突破,为水稻育种提供了丰富的遗传资源。

这一泛基因组新增了38.7亿个碱基对,包含69531个基因,其中近20%为野生稻特有,与抗病防御、环境适应性密切相关。研究发现,野生稻中的抗病基因丰度和多样性均高于栽培稻,为培育抗病耐逆的水稻品种提供了直接基因来源。

基于高质量基因组序列,对亚洲栽培稻的早期关键驯化基因进行分析,证实了亚洲栽培稻单起源假说,并发现了南亚各栽培稻类群间的广泛基因交流,成功绘制水稻进化和驯化路线图。

综上所述,该研究构建了野生稻泛基因组数据库,实现了遗传资源的系统性整合,为水稻快速从头驯化和精准培育新品种提供了关键基因资源。在粮食安全日益严峻的当下,这一研究具有重要意义。

(文章来源:央视新闻)