燕麦属超级泛基因组揭示物种复杂进化历程与抗逆基因组多样性

【字体: 时间:2025年08月21日 来源:Nature Genetics 29

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  来自国际团队的研究人员通过构建包含23个燕麦属物种35个高质量基因组的超级泛基因组,解析了Avena属物种起源与进化路径,发现野生种特异性基因(26.62%)和单倍型(59.93%)。结合1,401个RNA-seq样本和SV-GWAS分析,揭示结构变异(SV)在调控基因表达和逆境适应中的关键作用,鉴定出AsARF7等13个抗旱候选基因。该研究为燕麦基因组进化和分子育种提供了突破性资源。

  

这项突破性研究对燕麦属(Avena)30个物种展开基因组大揭秘,科研团队像拼图大师般组装出35个高质量基因组,涵盖14个栽培种和21个野生种。通过超级泛基因组(super-pangenome)分析,不仅绘制出燕麦属清晰的进化树,还发现野生种藏着惊人的基因宝藏——26.62%的基因为野生种特有,59.93%的单倍型(haplotype)更是野生种的"独门秘籍"。

研究者们化身"基因组侦探",利用1,401份RNA测序(RNA-seq)数据构建了燕麦应对环境胁迫的基因表达图谱。最令人兴奋的是发现结构变异(SV)就像基因组"变形金刚",通过改变基因表达帮助燕麦适应各种逆境。结合SV全基因组关联分析(SV-GWAS),团队揪出13个抗旱基因明星,其中AsARF7经过转基因燕麦验证确认为抗旱"主力军"。

这项研究堪称燕麦研究的"基因组百科全书",不仅照亮了燕麦进化迷宫,更为培育抗逆高产新品种提供了分子设计蓝图。那些藏在野生燕麦里的基因密码,或许就是未来应对气候变化的"绿色钥匙"。

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