近期，河北大學(xué)杜會(huì)龍/鞏志忠團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂尖期刊《Nature Genetics》上在線(xiàn)發(fā)表了題為“Super-pangenome analyses across 35 accessions of 23 Avena species highlight their complex evolutionary history and extensive genomic diversity”的研究論文。該研究首次完成了燕麥屬23個(gè)物種的28個(gè)基因組的組裝，并結(jié)合發(fā)表的基因組繪制出迄今為止最為全面的“野生燕麥-栽培燕麥泛基因組圖譜”，系統(tǒng)挖掘了燕麥屬豐富的遺傳多樣性，全面解析了該屬多倍體物種的起源與進(jìn)化歷史。這項(xiàng)成果為燕麥基因組輔助育種提供了前所未有的遺傳資源，更為定向培育抗病耐逆、氣候適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)異燕麥品種奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

研究利用35個(gè)高質(zhì)量燕麥基因組，明確了燕麥屬多倍體物種的起源與演化歷史，揭示了燕麥屬物種間復(fù)雜的網(wǎng)狀進(jìn)化和頻繁的遺傳交流塑造了其豐富的基因組倍型與基因組多樣性。此外，研究發(fā)現(xiàn)，燕麥基因組中轉(zhuǎn)座子的插入位置存在明顯偏好性并驅(qū)動(dòng)了結(jié)構(gòu)變異的產(chǎn)生，而結(jié)構(gòu)變異通過(guò)影響基因的表達(dá)模式進(jìn)而在燕麥基因組多樣性和環(huán)境適應(yīng)性演化中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。同時(shí)，通過(guò)構(gòu)建燕麥屬超級(jí)泛基因組，在野生燕麥中挖掘到了約26.63%的新基因及59.93%的新基因型，并檢測(cè)到栽培燕麥基因組中存在多個(gè)野生燕麥來(lái)源的大片段遺傳滲入，證明了利用野生燕麥改良栽培燕麥的可行性，并凸顯了其育種潛力。這些研究不僅為解析燕麥進(jìn)化與環(huán)境適應(yīng)演化機(jī)制提供了理論支撐，也為挖掘與燕麥重要農(nóng)藝性狀相關(guān)的優(yōu)異基因、推動(dòng)燕麥分子設(shè)計(jì)育種以及高效利用野生資源改良栽培燕麥奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

燕麥屬超級(jí)泛基因組圖譜

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41588-025-02294-z

（生命科學(xué)學(xué)院、科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院 供稿）