本报讯(记者 郜阳)亚洲栽培稻作为全球数十亿人的主粮,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加剧的双重压力,如何将野生稻历经万年锤炼的“生存智慧”注入现代品种,培育出兼具高产潜力与抗病抗逆特性的“超级水稻”,已成为破解粮食安全困局的重大课题。然而,传统依赖单一参考基因组的研究模式,如同“以管窥天”,仅能捕捉水稻遗传多样性的冰山一角。因此,急需构建一个高质量、大规模的野生稻泛基因组,深度解析其广泛的多样性,全面挖掘其耐逆、抗病等优良性状的遗传变异宝库。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心韩斌院士团队近日传来好消息:其领衔的研究首次完成了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各类群的进化及驯化路线。相关成果于北京时间16日深夜在线发表于国际顶尖学术期刊《自然》(Nature)上。
韩斌研究团队整合具有代表性的129份普通野生稻和16份亚洲栽培稻资源,进行高质量的基因组测序和从头组装,构建了一个可以覆盖野生稻和栽培稻全面遗传景观的泛基因组图谱。这也是该研究团队继全面解析水稻驯化路线和构建首个栽培稻—野生稻泛基因组草图之后,在水稻基因组研究和进化领域取得的又一项重大突破。
韩斌院士介绍,这项研究构建了一个近饱和的野生稻泛基因组数据库,实现了野生稻遗传资源的系统性整合,有效弥合了野生稻和栽培稻基因组学研究的差距。科学家可据此精准挖掘野生稻优势等位基因,追溯重要基因的起源,解析水稻环境适应与表型可塑性机制。
这项成果得到了国际同行的高度评价。《自然》(Nature)杂志同期发布的研究简报,也强调了该研究在未来保障粮食安全方面的重大意义。