水稻完整參考基因組全球首次發布

新京報訊（記者周懷宗）近日，記者從中國農科院獲悉，該院深圳農業基因組研究所聯合崖州灣實驗室、中國水稻研究所、中國農科院作物科學研究所和揚州大學等多個單位，共同發布了完整的水稻參考基因組，實現了全基因組所有染色體端粒到端粒無缺口組裝，這也是全球首次發布的水稻完整參考基因組，為水稻育種研究提供了新的有力工具和重要大數據基礎。相關研究成果發表在《分子植物（Molecular Plant）》上。

“日本晴”水稻。中國農科院供圖

水稻是重要的糧食作物，其基因組組裝對水稻育種有重要意義。自2005年水稻品種“日本晴”基因組草圖發布以來，水稻研究正式跨入基因組學時代。此后，“日本晴”參考基因組在2013年進一步更新，大幅改善了基因組組裝結果和基因注釋，成為水稻的標準參考基因組并一直沿用至今。

然而，由于當時測序和組裝技術限制，該基因組對復雜結構區域的組裝存在不足，仍有多個缺口未能解決，占全長3%左右，這些缺口阻礙了水稻育種的研究進程。

為此，研究團隊以水稻“日本晴”為材料，綜合利用新一代測序技術，完成了“日本晴”參考基因組的完整組裝，其大小為385.7Mb，每條染色體的端粒到端粒均由一條完整連續的序列組成，堿基精確度超過99.9999%，最新的組裝新增了12.5Mb的基因組序列，主要解鎖了水稻基因組中結構最為復雜的核糖體DNA序列、著絲粒區域、復雜轉座子序列和端粒區域等，并修正了多個由于缺口導致的基因結構錯誤，新增了1324 個蛋白編碼基因注釋。該研究為水稻育種研究奠定了重要理論基礎。

該研究得到國家自然科學基金、廣東省自然科學杰出青年基金、中國農科院青年創新專項和海南省院士創新平臺科研項目資金資助。

編輯 唐崢

校對 陳荻雁