科技日報訊 （記者魏依晨）記者12月2日獲悉，中國工程院院士、江西省農(nóng)業(yè)科學院研究員顏龍安團隊聯(lián)合河北大學教授杜會龍團隊成功繪制了全球首個稻屬最全超級泛基因組圖譜。相關研究成果在線發(fā)表于《自然·通訊》。

該研究組裝了稻屬13個近乎完美的野生稻種基因組，并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占9.84%，共鑒定到63881個栽培稻中尚未發(fā)現(xiàn)的新基因家族，使可利用的水稻基因擴大了1.7倍。同時，基于高質(zhì)量的基因組圖譜，團隊首次在基因組水平重構了稻屬的進化關系。

該研究還從不同材料中鑒定到2781到10656個插入序列、2680到10419個缺失序列、4到52個易位以及7到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。

在抗病基因方面，團隊結合基因組注釋和RGAugury等多種方法，在稻屬中共鑒定到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個抗病基因家族。這揭示了栽培稻的抗病基因傾向于成簇存在，而野生稻的抗病基因則主要以單個形式存在。

此外，團隊還在野生稻中鑒定到207個串聯(lián)重復基因，其中36個與產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)、生育期、營養(yǎng)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擴展了水稻遺傳改良的基因池。這對野生稻種質(zhì)創(chuàng)新利用具有重要理論意義和應用價值，同時為稻屬進化和馴化研究提供了支撐。