來源：中國農網
花生要“多產”，先得“長大”。這一看似簡單的邏輯，背後卻藏著複雜的遺傳奧秘。
近日，河南農業大學殷冬梅教授團隊在國際頂級期刊《Nature Genetics》發表重磅研究成果，首次繪製了高質量的花生泛基因組圖譜，並找到了影響花生籽粒大小和重量的“關鍵分子開關”，為未來花生基因組學輔助改良育種提供了理論基礎和新思路，為高產優質花生的培育按下“快進鍵”。該成果被業內譽為花生科研領域的“裏程碑式突破”，也為“花生高產育種提供了重要靶標”。
從269份全球花生種質中找答案
花生起源於南美洲，是農作物中唯一地上開花、地下結果的豆科作物，基因組大，結構複雜。科研團隊采集了來自全球34個主要花生產區的269份種質資源，包括野生種、地方品種和現代改良品種，包括2個二倍體野生種、2個四倍體野生種和4個栽培品種代表，幾乎覆蓋了花生的“前世今生”。
殷冬梅團隊通過高精度基因組組裝，繪製了全球首個高質量花生泛基因組圖譜，構建了完整的“泛基因組圖譜”，就像為花生家族繪製了一份精細的“家譜”。在這份精密“家譜”中，首次揭示了全基因組水平的結構變異（SV）對dui花hua生sheng產chan量liang相xiang關guan性xing狀zhuang的de影ying響xiang，精jing準zhun定ding位wei到dao了le決jue定ding籽zi粒li大da小xiao與yu重zhong量liang的de關guan鍵jian變bian異yi，為wei花hua生sheng產chan量liang和he抗kang病bing遺yi傳chuan改gai良liang提ti供gong了le重zhong要yao的de遺yi傳chuan資zi源yuan和he新xin思si路lu。
研究團隊發現，決定花生果實大小和重量的秘密，藏在基因組中的“結構變異”（SV）裏。影響花生籽粒大小最重要的“主角”，是一個名叫AhARF2-2的基因。它的一處微小結構變異會導致其功能發生變化，從而“放鬆了”對籽粒膨大的抑製作用，讓花生籽粒“可以放心長大”。
研究人員進一步將該變異導入模式植物擬南芥中，結果顯示：zhongzimingxiangengdale。zheyitupoweiweilaitongguofenziyuzhongshouduanpeiyugaochanhuashengpinzhongtigonglejingzhunbadian。ciwai，haifaxianlingyigeyuzilizhongliangxianzhuxiangguandebianyijiyinAhCKX6，也是未來育種中的“潛力股”。
為花生育種提供精準“加速器”
花生是全球重要的油料與經濟作物，其單產水平的提升對於保障植物油和優質蛋白的供給、維wei護hu糧liang油you安an全quan具ju有you舉ju足zu輕qing重zhong的de作zuo用yong。殷yin冬dong梅mei團tuan隊dui這zhe項xiang研yan究jiu不bu僅jin豐feng富fu了le人ren類lei對dui花hua生sheng基ji因yin組zu的de理li解jie，也ye為wei花hua生sheng產chan業ye帶dai來lai了le實shi實shi在zai在zai的de應ying用yong前qian景jing。
對此，中國科學院錢前院士給出高度評價，認為該研究“shihuashengkeyanlingyulichengbeishidezhongdatupo，weiweilaizhongzhichuangzhiyuyuzhongcelvedezhidingtigonglexinsiluhecelve，yeweiqitazuowudefanjiyinzuyanjiutigonglebaoguidejiejian。”
中(zhong)國(guo)工(gong)程(cheng)院(yuan)院(yuan)士(shi)張(zhang)獻(xian)龍(long)指(zhi)出(chu)，該(gai)項(xiang)研(yan)究(jiu)不(bu)僅(jin)填(tian)補(bu)了(le)花(hua)生(sheng)基(ji)因(yin)組(zu)研(yan)究(jiu)的(de)重(zhong)大(da)空(kong)白(bai)，為(wei)深(shen)入(ru)理(li)解(jie)花(hua)生(sheng)從(cong)野(ye)生(sheng)種(zhong)到(dao)栽(zai)培(pei)種(zhong)的(de)演(yan)化(hua)過(guo)程(cheng)提(ti)供(gong)了(le)豐(feng)富(fu)的(de)遺(yi)傳(chuan)資(zi)源(yuan)，“將加速我國花生良種培育，會大大加快培育出更強適應性、更高產量和更好品質的花生新品種。”
河南農業大學殷冬梅教授、上海交通大學韋朝春教授和澳大利亞莫道克大學Rajeev K. Varshney院士為論文共同通訊作者，河南農業大學青年教師趙昆昆、上海交通大學青年教師薛泓嶂和山東省農業科學院李國衛研究員為論文共同第一作者。
殷(yin)冬(dong)梅(mei)教(jiao)授(shou)領(ling)銜(xian)的(de)河(he)南(nan)農(nong)業(ye)大(da)學(xue)花(hua)生(sheng)功(gong)能(neng)基(ji)因(yin)組(zu)及(ji)分(fen)子(zi)設(she)計(ji)育(yu)種(zhong)創(chuang)新(xin)團(tuan)隊(dui)，依(yi)托(tuo)於(yu)河(he)南(nan)省(sheng)花(hua)生(sheng)基(ji)因(yin)組(zu)與(yu)分(fen)子(zi)育(yu)種(zhong)工(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)，主(zhu)要(yao)從(cong)事(shi)花(hua)生(sheng)基(ji)因(yin)組(zu)與(yu)功(gong)能(neng)基(ji)因(yin)挖(wa)掘(jue)，致(zhi)力(li)於(yu)揭(jie)示(shi)花(hua)生(sheng)產(chan)量(liang)、品質和抗病性狀形成的機製與調控途徑研究，圍繞“卡脖子”種業問題開展科研攻關，近年來相繼發布全球首個高質量野生異源四倍體花生基因組、全球首個花生三維基因組圖譜，並圍繞相關領域在國際頂級期刊發表高水平論文120餘篇，取得多項原創性研究成果。
殷冬梅表示，自己最大的願望就是通過基因編輯、分子標記輔助選擇等現代育種技術，“為國家培育出最好的‘金種子’，讓花生真正成為農民增收致富的‘金豆子’。”
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