科学家构建高质量水稻泛基因组

科学家构建高质量的水稻全基因组

近日，中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队与上海交通大学合作，基于111份代表性水稻资源的第二代和第三代基因组测序数据，构建了高质量的水稻泛基因组，获得了9个代表性水稻群体的高质量参考基因组，其中包括5个完整的水稻基因组。相关数据为深入挖掘基因组变异和优良基因，培育突破性水稻新品种提供了重要依据。相关研究成果在线发表在《基因组研究》上。

据中国农业科学院作物科学研究所研究员王文生介绍，该团队于2018年在《自然》杂志上发表了相关论文，对全球89个国家的3010份水稻样本进行了重测序和大数据分析。这3，010份水稻样品代表了全球780，000份核心种质，从而构建了亚洲栽培稻的第一个完整的泛基因组。但是，以前的研究是基于第二代测序技术来构建数据，与第三代测序技术相比，数据质量会更高。

本研究所构建的泛基因组在原基因组的基础上增加了三代测序数据，更加准确、连续和完整。它包含879Mb的非冗余新序列，涉及19，319个新的蛋白质编码基因。与第二代测序数据相比，第三代测序数据在检测基因存在-缺失变异(PAV)时具有更低的假阳性率，尤其是对于含有重复序列的基因。此外，14，471个存在缺失变异与许多农艺性状显著相关，这表明基因的存在缺失变异可能对水稻的表型变异做出了重要贡献。本研究获得的优质水稻基因组、泛基因组和基因存在-缺失变异资源，有利于推动水稻功能基因组研究，同时有助于深入挖掘基因组变异和优良基因，为培育突破性水稻新品种提供重要依据。

本研究得到了国家自然科学基金、海南亚洲湾种子实验室“揭榜引指挥”项目、中国农业科学院科技创新项目和国家高层次人才支持计划的支持。