◆中國的大豆對外依存度超過80%，如何讓國內的大豆更高產更具抗性、更好地滿足國內需求是一個亟待攻克的課題

◆栽培大豆在長期馴化和改良過程中，約有70%基因資源丟失，產生嚴重的遺傳瓶頸效應，極大限制了栽培大豆產量提高與品質改良

◆多年生野生大豆具有遺傳多樣性豐富，抗病性強、耐旱、耐熱、耐鹽鹼等優勢。根據這一研究成果，人類首次獲得多年生野生大豆高精度基因組圖譜

15日凌晨，國際植物學領域頂尖期刊《自然—植物》在線發表了山東科研團隊一重要研究成果——經過長期科研攻關，山東農業大學張大健教授團隊找到了這一被視為選育大豆高產優質新品種的有效基因靶點的關鍵“70%”。

根據這一研究成果，人類首次獲得多年生野生大豆高精度基因組圖譜，首次構建多年生野生大豆泛基因組。

《自然—植物》是《自然》學術期刊系列的成員之一，是《自然》跨學科模式而推出的首個專注於植物學各領域優秀研究成果的期刊，主要發表植物學各個領域，以及有關植物與其外部世界交互影響的最有價值的研究成果，並探究植物學的前沿研究在社會和政治上的影響。

論文截圖

種子是農業的“芯片”，種源安全關系國家安全。

大豆，重要的糧油、飼料兼用作物，多次寫入中央一號文件。

近年來，我國大豆進口量持續增長，對外依存度超過80%，嚴重威脅我國糧食安全，其種質培育和改良工作迫在眉睫。

我們日常種植的栽培大豆原產中國，由祖先野生大豆長期定向選擇、改良馴化而成，但在長期馴化和改良過程中，僅有少量基因資源被選擇用於育種，約有70%基因資源丟失，產生嚴重的遺傳瓶頸效應，極大限制了栽培大豆產量提高與品質改良。

野生大豆與栽培大豆

野生大豆是栽培大豆進行性狀改良的重要遺傳資源。大豆屬於豆科，大豆屬，該屬分為Glycine和Soja兩個亞屬。

Soja亞屬為一年生大豆，包括一年生野生大豆和一年生栽培大豆。前期，世界各國科研人員已經發表了多個大豆Soja亞屬中代表性大豆種質資源參考基因組，並構建了高質量的基於圖形結構泛基因組。

Glycine亞屬為多年生大豆，包括多年生野生大豆和多年生栽培大豆。相比較一年生野生大豆，多年生野生大豆具有遺傳多樣性豐富，抗病性強、耐旱、耐熱、耐鹽鹼等優勢。但由於多年生野生大豆基因組龐大、重復序列多和高度雜合等特性，一直未有科研團隊構建高質量染色體級別的參考基因組。

張大健教授指導學生實驗

張大健教授團隊在世界范圍內選取了5個具有代表性的Glycine品種（分別為Glycine亞屬中A、B、C、D、F基因組型代表）和1個自然形成的異源四倍體（AADD）多年生大豆進行了全基因組測序。綜合利用二代、三代、Hi-C等測序技術，組裝得到了染色體級別的高質量參考基因組，首次構建了Glycine泛基因組。鑒定出109,827個多年生大豆中的非冗余基因位點， 並發現其中70%的基因位點在Soja亞屬中丟失，為大豆育種提供了豐富的遺傳多樣性基礎。

多年生野生大豆基因組解析

這項成果首次構建Glycine大豆亞屬基因組，是多年生野生作物資源研究的重要突破，填補了Glycine大豆亞屬基因組的空白，為創制大豆高產優質新品種提供了有效的基因靶點。

“這一研究不僅解析了大豆進化歷程，並且高效准確挖掘了大豆基因組的結構變異，為大豆的遺傳基礎解析、馴化性狀調控基因挖掘及大豆種質創新提供重要的數據支撐。”國家自然科學基金杰出青年科學基金獲得者、大豆遺傳育種學家孔凡江說。

結合前期研究內容，針對已發掘品質和產量的重要基因，該研究團隊利用分子標記輔助技術，已選育出適宜黃淮海地區種植的高產高油大豆品種，目前已參加山東省大豆區域試驗，表現良好。（ 劉一穎 王桂利）

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