近日，從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所獲悉，該所邱麗娟研究員率領(lǐng)的大豆基因資源研究與利用創(chuàng)新團(tuán)隊在國際上率先構(gòu)建出一年生野生大豆的泛基因組，為作物野生種質(zhì)資源保護(hù)、基因發(fā)掘和育種利用研究提出了新的方法。相關(guān)研究成果于9月14日在線發(fā)表在國際權(quán)威期刊《Nature Biotechnology》。

    大豆是重要的油料和高蛋白糧飼兼用作物。近年來，我國乃至世界大豆育種難以取得突破性的進(jìn)展、單產(chǎn)停滯不前，主要原因是目前大豆品種的遺傳基礎(chǔ)狹窄。栽培大豆由其祖先種一年生野生大豆經(jīng)過人工選擇進(jìn)化而來，野生大豆所蘊藏的優(yōu)異基因的開發(fā)和利用對拓寬現(xiàn)代大豆品種的遺傳基礎(chǔ)，提高對病蟲害和各種逆境的抗性具有重要意義。

    邱麗娟及其創(chuàng)新團(tuán)隊通過對國內(nèi)外7份有代表性的野生大豆進(jìn)行從頭測序和獨立組裝，構(gòu)建出首個野生大豆泛基因組，在全基因組水平上闡明了大豆種內(nèi)/種間結(jié)構(gòu)變異（如CNV、PAV）的特點。發(fā)掘出野生大豆特有的優(yōu)異基因，發(fā)現(xiàn)野生大豆中生物逆境抗性相關(guān)的R（抗病）基因類型遠(yuǎn)多于栽培大豆，同時栽培大豆馴化過程中一系列重要性狀如開花、脂肪合成及產(chǎn)量等相關(guān)基因候選基因也發(fā)生了變化，為闡明人工選擇過程中大豆育成品種的基因變異提供了重要的線索。相對于已發(fā)表的栽培大豆基因組（950Mb），野生大豆基因組存在廣泛的變異，其中最小的基因組僅889Mb，而最大基因組可達(dá)1.12GB；在注釋的59,080個基因中，7份野生大豆共有的基因占48.6%，主要富集的是生長發(fā)育及其免疫等基因，反應(yīng)了野生大豆的物種生物學(xué)特點；不同野生大豆所特有的基因占51.4%，主要是與生物和非生物逆境相關(guān)途徑基因，表明野生大豆群體內(nèi)部存在廣泛的遺傳變異。本研究為大豆優(yōu)異基因資源的系統(tǒng)發(fā)掘和優(yōu)質(zhì)、高抗、廣適大豆新品種選育提供了重要信息。

    此研究也是該創(chuàng)新團(tuán)隊近年來在《PMB》《New Phytologist》《BMC Genomics》和《PNAS》等刊物上發(fā)表多篇研究論文后，又一次在國際知名雜志發(fā)表的重要研究成果。（通訊員 衛(wèi)斐）

    文章鏈接http://www.nature.com/nbt/journal/vaop/ncurrent/full/nbt.2979.html