研究揭示核心基因調控紫花苜蓿適應性與產量機制

近日，中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所飼草育種與栽培科技創新團隊解析了四拷貝核心基因調控紫花苜蓿適應性與產量平衡的機制，為紫花苜蓿廣適高產育種提供了重要參考。相關研究成果發表在《自然—通訊》上。

紫花苜蓿作為“牧草之王”，具有同源四倍體遺傳特性，該特性不僅賦予其優良的生產性能和廣泛的適應性，也為挖掘逆境適應性關鍵基因提供了豐富的遺傳資源。

研究團隊以中苜4號紫花苜蓿為材料，同時整合了苜蓿屬7個種13個材料的基因組，構建了苜蓿屬的遺傳變異全景圖譜。進一步分析發現，大量四個拷貝的基因是苜蓿屬的核心基因。

但四拷貝核心基因對苜蓿遺傳改良是一把“雙刃劍”。一方面，四拷貝核心基因在增強環境適應性方面發揮著重要作用；另一方面，大量有害變異在四拷貝核心基因中被掩蓋和固化，導致紫花苜蓿自交過程中表現出嚴重近交衰退。

該研究為深入挖掘同源多倍體的基因組結構和功能奠定了基礎，為紫花苜蓿等同源多倍體作物的育種提供了新思路。該研究得到農業生物育種重大專項等項目支持。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-67280-9