农学院张文英教授团队在大麦基因组领域取得重要突破

新闻网讯 近日，农学院张文英教授团队和澳大利亚技术科学与工程院院士李承道教授团队合作，在植物科学一流杂志Plant Biotechnology Journal在线发表题为“Genome architecture and diverged selection shaping pattern of genomic differentiation in wild barley”研究论文，揭示了基因组结构变异在野生大麦生态适应中的意义与作用机制。

野生大麦是现代栽培大麦的祖先，具有良好的抗病和耐逆性。野生大麦与栽培大麦具有杂交可育性，其丰富的遗传变异是栽培大麦品种可选育的优良基因资源。组装高质量的基因组图谱是野生大麦优良基因挖掘和功能解析的前提和基础。该研究利用三代纳米孔测序技术，结合Hi-C技术和BioNano光学图谱组装了两个分别来自以色列卡梅尔山“进化峡谷”南、北坡的野生大麦高质量基因组图谱，并利用比较基因组学，鉴定了大量的染色体结构变异。

研究同时对南、北坡两个微生态环境的22份野生大麦材料进行了二代全基因组测序，利用群体遗传学和转录组学，从群体水平分析了结构变异对大麦生态适应性的影响。研究揭示两个群体之间具有持续基因流动，单核苷酸多态性和小的结构变异通过局部适应与基因水平的遗传分化相关；相反，大的染色体倒位可能通过抑制染色体重组和基因流动，形成染色体基因组分化的异质模式；研究以抗旱和开花时间为例，解析了功能基因的结构变异在局部适应和表型分化中的作用。该研究为通过基因组研究环境适应性的遗传基础提供了新的思路，并为栽培大麦的遗传改良提供了宝贵的基因资源。

农学院张文英教授、莫道克大学谈聪博士、莫道克大学胡海飞博士以及长江大学博士生潘锐为论文的共同第一作者，莫道克大学何田华博士，农学院田小海教授和莫道克大学李承道教授为本文的共同通讯作者。本研究得到了中国国家自然科学基金、澳大利亚谷物研发公司（GRDC）、主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心、长江大学科技创新团队基金的资助。这是长江大学农学院大麦功能基因组研究团队在2022年继Frontiers in Plant Science、Plant Physiology and Biochemistry等研究成果后取得的又一突破性进展。（科技处供稿）

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13917

（编辑 李胜杰）