4月17日記者獲悉，西安交大智能網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、電信學(xué)部自動(dòng)化學(xué)院聯(lián)合德國(guó)馬普植物育種研究所、慕尼黑大學(xué)等多家國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建首個(gè)單倍型解析的四倍體馬鈴薯泛基因組，解碼了歐洲四倍體馬鈴薯種群85%的遺傳變異，為智慧育種與全球糧食安全提供了關(guān)鍵組學(xué)資源。

據(jù)介紹，商業(yè)化馬鈴薯多是同源四倍體，一直是科學(xué)界的全球性挑戰(zhàn)難題，對(duì)其遺傳信息的認(rèn)知仍存在巨大空白。為解析四倍體馬鈴薯種群遺傳多樣性、追溯其育種歷史，為數(shù)智化育種提供分子水平科學(xué)依據(jù)，科研團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)了泛基因組研究。

科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了同源四倍體基因組分型重建方法——tetraDecoder，解決了分型挑戰(zhàn)。篩選了10個(gè)四倍體馬鈴薯（源于1810～1932），重建了40套高質(zhì)量單倍型基因組。馬鈴薯譜系分析表明這些歷史性品種是歐洲馬鈴薯育種史上的核心材料，廣泛用于雜交選育現(xiàn)代品種，代表了歐洲栽培種馬鈴薯的遺傳多樣性，可為評(píng)估現(xiàn)代品種的遺傳潛力提供重要參考。

科研團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了國(guó)際首個(gè)單倍型解析的四倍體馬鈴薯泛基因組，解碼了種群85%的遺傳變異。分析發(fā)現(xiàn)：基因組中單倍型序列差異極其顯著（約2%）。團(tuán)隊(duì)推測(cè)該現(xiàn)象與野生種質(zhì)大規(guī)?；驖B入有關(guān)。序列多樣性為馬鈴薯適應(yīng)環(huán)境奠定了遺傳基礎(chǔ)，也為分子生物學(xué)研究增加了復(fù)雜性。其次，基因組中特異單倍型數(shù)量非常有限。這一現(xiàn)象恰如廚房灶臺(tái)上擺滿了調(diào)味瓶，但里面非糖即鹽，味道有限。團(tuán)隊(duì)推測(cè)這源于馬鈴薯在馴化、傳播與環(huán)境適應(yīng)過(guò)程中所經(jīng)歷的多次遺傳瓶頸?？蒲袌F(tuán)隊(duì)還提出了一種基于單倍型圖譜的基因組分型新策略，可更高效、更經(jīng)濟(jì)地解決分型難題。

這些研究突破了同源多倍體基因組分型關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，其中單倍型圖分型策略使分析成本降低95%；構(gòu)建了國(guó)際首個(gè)單倍型解析的四倍體馬鈴薯泛基因組，系統(tǒng)描繪了其遺傳多樣性藍(lán)圖，揭示了“超高雜合度+有限單倍型”遺傳多樣性特征，豐富了基因組理論，填補(bǔ)了領(lǐng)域研究空白。為馬鈴薯基因組研究提供了新視角，還為其現(xiàn)代育種指明了重要方向。

責(zé)任編輯：黃蕊