
(Nature 封面研究)
科學研究建構了糧食安全的基石,豐富的栽培資源是應對全球氣候變化和糧食安全的保障。
我們每天享用的食物,都來自于幾代栽培、育種人的努力。
六倍體栽培燕麥(Avena sativa L.)有六組染色體,具有複雜的進化曆史。在本周的頂級學術期刊Nature上,Nick Sirijovski和他的同僚展示了一個高品質的薩提娃參考基因組,以及它的近親二倍體長吻燕麥和四倍體島葉燕麥的參考基因組。
通過檢查這三個基因組,研究人員能夠追蹤作物進化過程中的基因組重組。他們還能夠繪制重要農藝性狀的基因圖譜,突出與人類健康和營養相關的基因家族。
随着健康和可持續性在全球議程上的重要性,該團隊希望這一新資源将支援基因組學輔助育種和性狀研究,以應對這些挑戰和更多挑戰。
大陸:
燕麥是重要的禾谷類作物,其作為主要的多倍體作物,在生物量、活力和對環境變化的适應性方面均具有顯著優勢,在應對糧食安全挑戰中發揮獨特作用。目前,許多具有重要商業價值的作物基因組已被測序群組裝,為其重要性狀的遺傳改良和高産優質品種選育提供了重要參考。但燕麥基因組測序工作進展緩慢,主要因為普通栽培燕麥作為六倍體基因組龐大、重複序列含量高且其中兩個亞基因間有較高的同源關系導緻其基因組測序組裝非常困難。中國作為六倍體栽培裸燕麥的起源和主要種植中心,建構其參考基因組對大陸特有的裸燕麥種質資源進行深入研究具有重要的戰略意義。
2021年6月30日,由白城市農業科學院國家燕麥荞麥産業技術體系首席科學家任長忠領銜的燕麥研究團隊聯合四川農業大學和中科院遺傳所選用目前最新的三代超長讀長測序技術并輔助Hi-C染色體構象捕獲技術,對來源于大陸裸燕麥起源中心山西五寨的傳統裸燕麥地方品種“三分三”進行全基因組測序組裝,首次釋出了六倍體栽培裸燕麥的高品質參考基因組序列。這不僅填補了六倍體栽培裸燕麥缺少高品質參考基因組的空白,更為多倍體物種基因組組裝和進化研究提供了重要參考。