科普宣传 || 我国科研人员成功破解谷子的基因密码

​6月8日，中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利用团队，组装了谷子第一个高质量图基因组，系统阐明谷子起源及驯化改良过程，发掘了1084个重要性状相关位点和基因，创制了谷子图基因组精准高效育种方法，为培育突破性品种提供了理论基础和技术路径。

该研究的思路和方法对其他作物研究有重要借鉴价值，对提高我国作物种质资源的有效利用，保障国家粮食安全意义重大。相关成果发表在《自然·遗传学（Nature Genetics）》上。

据介绍，研究团队在对谷子野生种、农家品种和现代育成品种等1844份核心种质资源群体结构进行解析的基础上，从头组装了110个谷子和狗尾草高质量基因组，系统解析了谷子驯化和改良过程中基因组变异，并构建了首个杂粮和碳4作物高质量图基因组。

同时，研究团队历时10年在13个地理环境下对680份资源表型进行调查，形成了226组群体表型数据和表型组数据库；将基因组变异和表型数据关联，发掘出1084个与表型显著关联的重要性状相关位点。

此外，研究还建立了基于谷子图基因组的全基因组选择育种方法，该方法可加速作物遗传研究并使谷子表型预测精度最高提升12.6%。该研究构建的谷子基因组变异图谱、多环境多性状表型组以及批量发掘的重要性状控制位点和基因，为谷子模式植物体系发展等基础研究和资源利用提供了重要数据基础，也为作物种质资源挖掘利用提供了重要参考。

中国科学院院士李家洋、韩斌、钱前，中国工程院院士刘旭、万建民等对该成果做出了高度评价。专家一致认为，该研究成果通过高质量图基因组等前沿技术的应用，快速有效完成了种质资源大规模的挖掘利用，进一步解析和利用好该研究获取的大量重要基因组位点，将有助于谷子遗传和育种研究水平的大幅提升。