综述：野生稻种遗传资源利用：基因组与基因库

这篇综述系统梳理了野生稻（Oryza spp.）基因组资源与功能基因挖掘的最新进展，重点解析了AA型（如O. rufipogon）与非AA型（如BBCC、CCDD）野生稻在抗逆（Xa27/Xa23）、产量（SH4/PROG1）等农艺性状中的关键变异（SNP/InDel/SV），为水稻（O. sativa）分子设计育种提供了重要基因库。

　　

野生稻遗传资源利用的基因组与基因库全景

引言
水稻（Oryza sativa L.）是全球半数人口的主粮作物，但长期驯化导致其遗传多样性锐减。野生稻作为天然基因库，蕴含抗病虫、耐逆境和高产等珍贵性状，其基因组资源与功能基因挖掘成为突破现代水稻育种瓶颈的关键。

高质量野生稻基因组的组装
近年来，测序技术（PacBio/Nanopore/Hi-C）的进步推动野生稻基因组研究跨越式发展。目前已完成23种野生稻（占总数92%）的68个基因组组装，涵盖六种二倍体（AA-FF）和五种四倍体（BBCC-KKLL）类型。其中，AA型O. rufipogon的T2T基因组（411.1 Mb）和O. longistaminata的双单倍型基因组（358.7 Mb）尤为突出。四倍体野生稻如O. alta（CCDD型，909.0 Mb）和O. coarctata（KKLL型，573.4 Mb）的染色体级别组装为解析多倍化机制奠定基础。值得注意的是，野生稻基因组中鉴定出大量特有基因家族，如O. rufipogon的155个抗病基因和O. longistaminata的861个抗逆相关基因，凸显其作为育种资源库的潜力。

野生稻来源的功能基因宝库
目前已从13种野生稻中鉴定出80余个关键基因，主要集中于抗逆（37个）和产量（14个）性状：

抗生物胁迫相关基因
野生稻对病虫害的广谱抗性源于独特基因变异。例如，O. minuta的Xa27基因通过启动子区10 bp序列和25 bp重复赋予白叶枯病抗性；O. rufipogon的CERK1基因因Thr-118/Thr-121氨基酸突变增强菌根共生效率。四倍体O. officinalis贡献的Xa29/Xa48t基因，进一步扩展了抗病基因谱系。

抗非生物胁迫相关基因
极端气候适应性基因几乎全部来自O. rufipogon。高温耐受基因HTH5的启动子区-402A>G/-325T>C变异通过上调PLPHP表达提高抽穗期耐热性；盐胁迫基因PAO3启动子区14 bp缺失通过调控H₂
O₂
积累和Na⁺
外排增强耐盐性。新发现的LEA12基因（Leu307Val突变）能在盐胁迫下维持产量构成因子稳定。

产量性状相关基因
产量基因的因果变异呈现多元化特征：O. nivara的SH4基因（Asp→Lys突变）调控落粒性；O. rufipogon的spd6基因上游4 kb插入增加粒长，而GL12基因的三处SNP（+529C>A等）同步改良粒长与粒重。表观调控变异同样关键，如NOG1基因启动子区12 bp插入通过表观修饰提高每穗粒数。

其他特色性状基因
生殖隔离基因HPT/HPA（O. meridionalis）通过毒素-解毒机制调控花粉育性；发育基因PDD（O. longistaminata）的外显子插入导致植株缺陷；GLAG5（O. barthii）启动子区478 bp插入通过抑制表达形成无毛颖壳，这些基因为拓宽育种路径提供新工具。

挑战与展望
尽管野生稻利用已取得进展，仍面临三大瓶颈：1）非AA型种质利用不足，仅3.8%功能基因来自四倍体；2）基因组资源覆盖不均，四倍体仅占已发表基因组的29%；3）种间生殖隔离限制基因渗入。未来需构建跨物种"桥梁种质"（如宽亲和系），结合超级泛基因组（super pan-genome）和基因编辑（CRISPR）技术，实现野生稻资源从"基因挖掘"到"设计育种"的全链条开发。

结语
野生稻基因组与基因库的研究正从单一基因挖掘迈向系统遗传解析。随着国际野生稻联盟（International Wild Rice Alliance）的推进，多组学技术将加速解锁野生稻的进化密码，为应对全球粮食安全挑战提供战略性资源储备。