我國學者在野生稻基因解析和種質資源利用領域取得進展

　　圖普通野生稻和亞洲栽培稻泛基因組及進化分析

　　在國家自然科學基金項目（批準號：32388201）等資助下，中國科學院分子植物科學卓越創新中心韓斌院士團隊完成了145份亞洲栽培稻及普通野生稻的參考基因組級別的基因組組裝，繪制了高質量“野生稻-栽培稻泛基因組圖譜”，系統挖掘了普通野生稻廣泛的遺傳多樣性。研究成果以“A pangenome reference of wild and cultivated rice（野生和栽培稻精細泛基因組圖譜）”為題，于2025年4月16日在線發表于《自然》(Nature)。論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-025-08883-6。

　　亞洲栽培稻（Oryza sativa L.）是全球數十億人的主糧作物。栽培稻的祖先，普通野生稻（Oryza rufipogon），在長期自然選擇過程中形成了優異的抗病耐逆特性，是栽培稻育種的重要遺傳資源。在全球人口增長和氣候變化加劇的雙重挑戰下，利用野生稻的基因資源改良栽培稻，設計兼具高產與逆境適應能力的水稻品種，是應對糧食安全問題的重要途徑之一。然而，現有的基因組研究主要集中在栽培稻，野生稻種質資源的泛基因組研究仍顯不足，這嚴重制約了其基因資源的深度挖掘與高效利用。

　　研究團隊廣泛收集野生稻資源，系統整合了129份具有代表性的普通野生稻和16份亞洲栽培稻材料，構建了一個能夠充分覆蓋野生稻和栽培稻遺傳景觀的泛基因組（pangenome）圖譜。該泛基因組相比單一參考基因組（IRGSP 1.0），新增了38.7億個堿基對，共包含69531個基因，其中近20%為野生稻特有基因。分析發現野生稻的特有基因與抗病防御和環境適應性等性狀密切相關。研究人員發現野生稻中的抗病基因豐度和多樣性均明顯高于栽培稻，并精準定位到1184個野生稻區別于栽培稻的抗病基因位點，為培育抗病耐逆的水稻品種提供了寶貴的基因資源。同時，通過信息學分析，本研究進一步支持了亞洲栽培稻的中國單起源假說，繪制了一副較為完整的水稻演化和馴化路線圖。這一成果有效彌補了野生稻和栽培稻基因組學研究的缺口，為水稻種質資源創新提供了重要的遺傳學基礎。未來，研究團隊將進一步挖掘野生稻優異等位基因，追溯重要農藝性狀基因的起源，為精準培育抗逆性強、資源利用率高、產量潛力大的水稻新品種奠定基礎。