中国科学家破解野生稻基因密码，发现关键抗逆性基因

中国科学家破解野生稻基因密码，发现关键抗逆性基因

近日，中国农业科学院与中国农业大学在野生稻基因组研究领域取得重大突破。研究团队成功组装了中国普通野生稻的单倍型T2T（端粒到端粒）参考基因组，这是首次实现野生稻基因组的无间隙组装。这一突破性成果发表在国际权威期刊《自然通讯》（Nature Communications）上，为野生稻基因发掘提供了重要平台，也为未来的水稻遗传改良奠定了基础。

为什么破解野生稻基因组如此重要？

野生稻是栽培稻的祖先，携带大量优异基因，包括非生物耐受性和生物抗性等。然而，在栽培稻的驯化和育种过程中，这些有益性状往往丢失或被削弱。此外，野生稻的高杂合度使得基因组组装困难，大量优异抗性基因与不利性状连锁，难以直接利用于育种。因此，建立一个可用于野生稻基因发掘的高效平台，对于野生稻资源利用和水稻品种改良具有重要意义。

技术创新：无间隙染色体基因组组装

研究团队以综合抗性优良的中国普通野生稻“Y476”为样本，通过整合多种前沿测序技术，包括Hi-C、BioNano、Nanopore和HiFi数据，成功构建了高质量的基因组组装。研究团队负责人、中国农业科学院作物科学研究所研究员杨庆文表示，与之前组装的二倍体普通野生稻基因组相比，该基因组组装在连续性、完整性和正确性方面有了显著改善。

重大发现：耐盐与抗病基因

研究团队利用获得的参考基因组和构建的CSSL群体，对农艺性状、生物胁迫和非生物胁迫相关的QTLs进行鉴定。最终，研究团队鉴定出了254个与农艺性状、抗逆性相关的QTLs。这些QTLs代表了野生稻Y476中与重要性状和抗逆性相关的遗传变异区域。

更令人振奋的是，研究团队鉴定出一个耐盐相关基因与一个抗稻瘟病基因。其中，抗稻瘟病基因的发现尤为关键。研究团队注意到一个与稻瘟病抗性相关的受体激酶基因LOC_Os07g35680，通过比较野生稻Y476和栽培稻的基因组序列，确定这个基因在野生稻中的特定等位基因与稻瘟病抗性相关。研究团队在栽培稻9311 CSSL群体中筛选出近等基因系，利用CRISPR/Cas9技术、转录组学数据、定量PCR验证、基因敲除以及病原菌感染实验等，验证了野生稻Y476等位基因参与了OsMADS26介导的水稻稻瘟病抗性。

未来展望：保障粮食安全的新希望

这一突破性研究不仅为野生稻基因发掘提供了重要平台，还为未来的水稻遗传改良奠定了基础。通过这种先进的基因组技术，科学家们有望进一步提升水稻的抗逆能力和产量，从而保障全球粮食安全。随着全球气候变化的加剧，培育具有更强抗逆性的水稻品种显得尤为重要。这项研究为水稻育种提供了新的工具和资源，有望为全球粮食安全做出重要贡献。