農科院種質資源所解析綠豆基因組及馴化機制

種質資源所農作物種質資源收集保護和評價創新團隊在綠豆（Vigna radiata）基因組組裝及馴化機制研究上取得新進展。研究論文“Telomere-to-telomere, gap-free genome of mung bean （Vigna radiata） provides insights into domestication under structural variation”近日在園藝學頂級期刊《Horticulture Research》（中科院一區Top，IF=7.6）在線發表。

　　綠豆是全球重要的一年生豆科作物，具有生長周期短、投入需求低及營養豐富等優勢。綠豆經過長期馴化，其形態和生理演化的遺傳機制未被完全揭示。本團隊通過整合PacBio HiFi、Oxford Nanopore和Hi-C測序技術，首次實現了“濰綠9號”綠豆品種的端粒到端粒（T2T）、無缺口的基因組組裝。500 Mb的基因組包括11條染色體和28,740個蛋白編碼基因，揭示了基因組中49.17%的重復序列。研究發現，轉座子元素的近期擴增顯著影響了鄰近基因的表達。此外，通過整合結構變異（SV）和單核苷酸多態性（SNP）數據，識別出脂肪酸合成、亞油酸生物合成及苯丙氨酸代謝過程在馴化過程中經歷了強烈選擇。這些發現為解析綠豆馴化遺傳機制、品種改良和新品種選育奠定了基礎。

　　種質資源所賈凱華博士為該論文第一作者，李娜娜研究員和李冠博士為通訊作者。研究得到了山東省現代農業雜糧產業技術體系、山東省農業良種工程、國家自然科學基金、山東省自然科學基金和山東省農業科學院農業科技創新工程的支持。

　　栽培綠豆和野生綠豆群體基因組變異。栽培群體和野生群體私有SV（A）和SNP（B）數量；（C）不同變異水平與基因表達的關系；（D）栽培群體和野生群體高分化區域11個顯著差異基因的基因表達；（E）栽培群體和野生群體間XP-CLR分析；（F）前5%XP-CLR識別位點涉及基因的富集分析。