近日，記者從中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所獲悉，該所刁現(xiàn)民研究團隊構(gòu)建了黍稷（也稱糜子、黍子、大黃米）第一個高質(zhì)量泛基因組和遺傳變異圖譜，系統(tǒng)性解析了黍稷品種資源的群體結(jié)構(gòu)、起源演化歷史與基因組馴化特征。研究證實黍稷是中國單起源的作物，并通過我國西北地區(qū)傳入中亞和歐洲，在分子水平上提供了有力證據(jù)。研究還發(fā)掘了139個黍稷重要農(nóng)藝性狀相關位點和基因，為未來黍稷分子育種和培育突破性品種提供了理論基礎和技術路徑。相關成果于12月1日發(fā)表在《自然·遺傳學（Nature Genetics）》。

　　黍稷是我國最早馴化的主要作物之一，主要種植于亞洲和歐洲的半干旱地區(qū)。然而，隨著水稻、小麥和玉米等主糧作物的興起，黍稷逐漸成為非主要農(nóng)作物。近年來，隨著氣候環(huán)境的變化以及對農(nóng)業(yè)可持續(xù)性與糧食安全的關切，黍稷因其生長周期短、根系營養(yǎng)吸收能力強、需水量少、適應鹽堿脅迫環(huán)境等特點而受到廣泛關注。然而，目前仍缺乏對黍稷品種資源群體遺傳結(jié)構(gòu)、基因組變異、馴化和育種相關功能基因等系統(tǒng)性基礎研究，制約了黍稷育種和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　研究團隊在對來自全球的516份黍稷核心種質(zhì)資源群體結(jié)構(gòu)進行解析的基礎上，重新組裝了32份高質(zhì)量基因組，系統(tǒng)解析了黍稷馴化和改良過程中基因組變異，并構(gòu)建了首個黍稷泛基因組和迄今最為全面的高質(zhì)量基因組變異圖譜。通過基因組變異特征及群體遺傳結(jié)構(gòu)分析，明確了黍稷是中國單一起源的作物并闡明了其傳播途徑。研究團隊在14種環(huán)境下對516份核心種質(zhì)的43個重要農(nóng)藝性狀進行精準鑒定，批量發(fā)掘了控制重要性狀的位點和候選基因，形成了一個黍稷分子育種的平臺。這些成果為黍稷等禾谷類雜糧作物的基礎研究和資源利用提供了重要的數(shù)據(jù)基礎，也為作物種質(zhì)資源挖掘和利用提供了重要的參考。

　　中國科學院院士錢前、中國工程院院士張獻龍等專家對該成果作出了高度評價。專家認為，通過應用高質(zhì)量泛基因組等前沿技術，首次從分子水平證明了黍稷是中國起源作物，并構(gòu)建了黍稷的重要種質(zhì)及基因資源快速挖掘平臺，為進一步提高我國作物種質(zhì)資源的有效利用提供了新的思路和方法，這將有助于保障國家糧食安全，提高我國農(nóng)業(yè)競爭力。