近日，記者從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所獲悉，該所刁現(xiàn)民研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了黍稷（也稱糜子、黍子、大黃米）第一個(gè)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(shí)黍稷是中國(guó)單起源的作物，并通過我國(guó)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(gè)黍稷重要農(nóng)藝性狀相關(guān)位點(diǎn)和基因，為未來(lái)黍稷分子育種和培育突破性品種提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)路徑。相關(guān)成果于12月1日發(fā)表在《自然·遺傳學(xué)（Nature Genetics）》。

　　黍稷是我國(guó)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(lái)，隨著氣候環(huán)境的變化以及對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)性與糧食安全的關(guān)切，黍稷因其生長(zhǎng)周期短、根系營(yíng)養(yǎng)吸收能力強(qiáng)、需水量少、適應(yīng)鹽堿脅迫環(huán)境等特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。然而，目前仍缺乏對(duì)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(guān)功能基因等系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究，制約了黍稷育種和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　研究團(tuán)隊(duì)在對(duì)來(lái)自全球的516份黍稷核心種質(zhì)資源群體結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析的基礎(chǔ)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(gè)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(guó)單一起源的作物并闡明了其傳播途徑。研究團(tuán)隊(duì)在14種環(huán)境下對(duì)516份核心種質(zhì)的43個(gè)重要農(nóng)藝性狀進(jìn)行精準(zhǔn)鑒定，批量發(fā)掘了控制重要性狀的位點(diǎn)和候選基因，形成了一個(gè)黍稷分子育種的平臺(tái)。這些成果為黍稷等禾谷類雜糧作物的基礎(chǔ)研究和資源利用提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也為作物種質(zhì)資源挖掘和利用提供了重要的參考。

　　中國(guó)科學(xué)院院士錢前、中國(guó)工程院院士張獻(xiàn)龍等專家對(duì)該成果作出了高度評(píng)價(jià)。專家認(rèn)為，通過應(yīng)用高質(zhì)量泛基因組等前沿技術(shù)，首次從分子水平證明了黍稷是中國(guó)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(tái)，為進(jìn)一步提高我國(guó)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(guó)家糧食安全，提高我國(guó)農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。