近期，中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心的韓斌院士團(tuán)隊(duì)取得了水稻基因組研究領(lǐng)域的重大突破。該團(tuán)隊(duì)成功完成了對(duì)145份亞洲栽培稻及其普通野生稻的高精度基因組組裝，繪制出了一張前所未有的“野生稻-栽培稻泛基因組圖譜”。

這項(xiàng)研究不僅深入挖掘了普通野生稻豐富的遺傳多樣性，還全面揭示了亞洲栽培稻各類群的進(jìn)化及馴化路徑。通過(guò)這一圖譜，科學(xué)家們得以窺見野生稻歷經(jīng)萬(wàn)年演化所積累的“生存智慧”，這對(duì)于應(yīng)對(duì)全球人口增長(zhǎng)和氣候變化帶來(lái)的糧食安全挑戰(zhàn)具有重要意義。

然而，傳統(tǒng)的研究模式主要依賴于單一的參考基因組，這限制了科學(xué)家們對(duì)水稻遺傳多樣性的全面理解。韓斌院士團(tuán)隊(duì)通過(guò)整合129份普通野生稻和16份亞洲栽培稻資源，進(jìn)行了高質(zhì)量的基因組測(cè)序和從頭組裝，成功構(gòu)建了一個(gè)覆蓋野生稻和栽培稻全面遺傳景觀的泛基因組圖譜。

這一圖譜為科學(xué)家們提供了一個(gè)前所未有的資源，使他們能夠深入挖掘野生稻中的耐逆、抗病等優(yōu)良性狀的遺傳變異。研究發(fā)現(xiàn)，野生稻中的抗病基因豐度和多樣性均明顯高于栽培稻，已精確定位到多個(gè)抗病基因位點(diǎn)，其中包括已驗(yàn)證的抗稻瘟病基因。

研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)亞洲栽培稻的早期關(guān)鍵馴化基因進(jìn)行了單倍型分析，進(jìn)一步證實(shí)了亞洲栽培稻單起源假說(shuō)，并為持續(xù)數(shù)十年的學(xué)術(shù)爭(zhēng)議提供了關(guān)鍵證據(jù)。同時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)了南亞各栽培稻類群之間存在廣泛的基因交流，并定義了一個(gè)新的栽培稻亞群。

這一研究成果不僅構(gòu)建了一個(gè)近飽和的野生稻泛基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了野生稻遺傳資源的系統(tǒng)性整合，還有效彌合了野生稻和栽培稻基因組學(xué)研究的差距。科學(xué)家們可以據(jù)此精準(zhǔn)挖掘野生稻中的優(yōu)勢(shì)等位基因，追溯重要基因的起源，并解析水稻的環(huán)境適應(yīng)性和表型可塑性機(jī)制。

在糧食安全日益成為全球關(guān)注焦點(diǎn)的今天，這項(xiàng)研究為實(shí)現(xiàn)水稻的快速?gòu)念^馴化和精準(zhǔn)培育抗逆性強(qiáng)、資源利用率高、產(chǎn)量突破的新品種提供了關(guān)鍵的基因資源。《自然》雜志同期發(fā)布的研究簡(jiǎn)報(bào)也強(qiáng)調(diào)了該研究在未來(lái)保障糧食安全方面的重大意義。