近日，由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院教師任天恒參與的黑麥基因組測(cè)序組裝工作獲得重大突破，該研究以題為“高質(zhì)量基因組組裝突出黑麥基因組特征和農(nóng)藝學(xué)上重要基因”（A high-quality genome assembly highlights rye genomic characteristics and agronomically important genes）的研究論文發(fā)表于國際頂級(jí)刊物《Nature Genetics》，解決了長(zhǎng)期以來懸而未決的黑麥基因組精細(xì)物理圖譜組裝難題，并系統(tǒng)解析了黑麥的演化，淀粉合成、儲(chǔ)存蛋白、抽穗期及馴化等相關(guān)基因的詳細(xì)機(jī)制。
該研究綜合利用多種方法和策略，克服復(fù)雜基因組組裝的多重障礙，成功構(gòu)建了威寧黑麥的高質(zhì)量精細(xì)基因組物理圖譜，并解析了其基因組的基本特征和重要農(nóng)藝性狀的相關(guān)分子機(jī)制。威寧黑麥基因組組裝大小為7.84G，其中7.25G（93.67%）序列可以錨定到7條染色體上，其中5條染色體大小超過了1G，最大的染色體長(zhǎng)度（2R，1.15G）可達(dá)水稻基因組的3.6倍。威寧黑麥中一共注釋到45596個(gè)高可信度基因，這些基因中有1989個(gè)抗病基因，抗病基因的數(shù)量高于大麥、水稻和其他麥類二倍體物種。該研究填補(bǔ)了作物基因組一個(gè)重要的缺失環(huán)節(jié)，為黑麥馴化、麥類基因組演化和比較基因組研究提供了重要資源。同時(shí)也將促進(jìn)黑麥、小麥等相關(guān)麥類作物的遺傳育種改良。該研究得到的黑麥高質(zhì)量精細(xì)基因組物理圖譜，是已知組裝完成的最復(fù)雜的二倍體禾本科物種。
該研究由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合北京大學(xué)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院遺傳發(fā)育研究所、德國IPK萊布尼茲研究所和捷克生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)研究中心等多家單位協(xié)同完成。任天恒副教授為本論文共同第一作者參與了該研究，農(nóng)學(xué)院任正隆教授、小麥所顏澤洪教授、研究生宋中平也參與了該項(xiàng)研究。
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