农科院种质资源所解析绿豆基因组及驯化机制

种质资源所农作物种质资源收集保护和评价创新团队在绿豆（Vigna radiata）基因组组装及驯化机制研究上取得新进展。研究论文“Telomere-to-telomere, gap-free genome of mung bean （Vigna radiata） provides insights into domestication under structural variation”近日在园艺学顶级期刊《Horticulture Research》（中科院一区Top，IF=7.6）在线发表。

　　绿豆是全球重要的一年生豆科作物，具有生长周期短、投入需求低及营养丰富等优势。绿豆经过长期驯化，其形态和生理演化的遗传机制未被完全揭示。本团队通过整合PacBio HiFi、Oxford Nanopore和Hi-C测序技术，首次实现了“潍绿9号”绿豆品种的端粒到端粒（T2T）、无缺口的基因组组装。500 Mb的基因组包括11条染色体和28,740个蛋白编码基因，揭示了基因组中49.17%的重复序列。研究发现，转座子元素的近期扩增显著影响了邻近基因的表达。此外，通过整合结构变异（SV）和单核苷酸多态性（SNP）数据，识别出脂肪酸合成、亚油酸生物合成及苯丙氨酸代谢过程在驯化过程中经历了强烈选择。这些发现为解析绿豆驯化遗传机制、品种改良和新品种选育奠定了基础。

　　种质资源所贾凯华博士为该论文第一作者，李娜娜研究员和李冠博士为通讯作者。研究得到了山东省现代农业杂粮产业技术体系、山东省农业良种工程、国家自然科学基金、山东省自然科学基金和山东省农业科学院农业科技创新工程的支持。

　　栽培绿豆和野生绿豆群体基因组变异。栽培群体和野生群体私有SV（A）和SNP（B）数量；（C）不同变异水平与基因表达的关系；（D）栽培群体和野生群体高分化区域11个显著差异基因的基因表达；（E）栽培群体和野生群体间XP-CLR分析；（F）前5%XP-CLR识别位点涉及基因的富集分析。