十年揭秘：谷子起源于中国|院士_新浪财经_新浪网

转自：人民政协报

我国是谷子的起源国，也保存有全世界最多的谷子资源，但系统深入的研究缺乏，限制了其遗传育种水平的提升。目前，这一问题被中国科学家破解。中国农业科学院作物科学研究所特色农作物优异种质资源发掘与创新利用团队，历经十年研究，从遗传学上肯定了谷子中国起源中心的理论。

该团队组装了谷子第一个高质量图基因组，系统阐明谷子起源及驯化改良过程，发掘了1084个重要性状相关位点和基因，创制了谷子图基因组精准高效育种方法。该研究成果作为破解谷子高质量图基因组“天书”，登上《自然·遗传学》杂志。

在13个地理环境下，该团队对680份资源表型进行调查，在对谷子野生种、农家品种和现代育成品种等1844份核心种质资源群体结构进行解析的基础上，从头组装了110个谷子和狗尾草高质量基因组，系统解析了谷子驯化和改良过程中基因组变异，并构建了首个杂粮和碳4作物高质量图基因组。形成了226组群体表型数据和表型组数据库；将基因组变异和表型数据关联，发掘出1084个与表型显著关联的重要性状相关位点。

此外，研究还建立了基于谷子图基因组的全基因组选择育种方法，该方法可加速作物遗传研究并使谷子表型预测精度最高提升12.6%。该研究构建的谷子基因组变异图谱、多环境多性状表型组以及批量发掘的重要性状控制位点和基因，为谷子模式植物体系发展等基础研究和资源利用提供了重要数据基础，也为作物种质资源挖掘利用提供了重要参考。

“该研究清晰了谷子野生种、农家品种和现代育成品种三类资源的基因组变异本底，了解了三类资源的亚群分类和地理分布及其演化的可能过程，从遗传学上肯定了谷子单起源中心，即中国起源中心的理论，是利用新技术进行资源研究的典型代表。”十二届全国政协常委，中国工程院院士刘旭认为。

中国科学院院士李家洋认为，《自然·遗传学》（Nature Genetics）发表的谷子图泛基因组研究，是杂粮领域第一个高质量图泛基因组。这一工作不仅是谷子研究的又一次“里程碑”式工作，也是对“小作物-大作为”的最好诠释，并将对其他作物研究具有重要推动作用。

中国科学院院士韩斌认为，这项工作不仅对谷子种质资源群体结构有了新认识——发现了一个更为古老的、环境适应性强的亚群，而且对谷子驯化、改良进行了系统研究，鉴定出大量与驯化、育种选择相关的变异位点。

中国工程院院士万建民认为，这些持续选择基因和性状关联位点对谷子重要性状遗传解析及标记辅助育种至关重要。同时，在多作物平行驯化越来越明晰的情况下，相关研究结果也对其他作物重要性状的遗传解析提供了重要参考。

中国科学院院士钱前认为，该研究让他们更清晰地看到了基因组结构变异对发掘基因功能的重要性，为谷子模式植物体系提供了基因组和表型数据基础，全面提升谷子的育种水平和产量品质潜力，使我国保持谷子基础和育种研究的国际领先地位。