我们的科学家成功分析了高粱驯化改良过程中的基因组印记

高粱作为重要的多用途谷类作物，其驯化改良过程是怎样的？中国科学院植物研究所等单位的研究人员成功解析了高粱驯化改良的基因组印记。相关研究成果在线发表于国际学术期刊《分子植物》。

“通过对全球收集的445份高粱种质资源的遗传研究，我们发现不同高粱亚群体的血缘关系相对独立，但也存在明显的混杂情况，亚群体之间存在广泛的基因流动。这说明高粱种内、种间杂交频繁。”1月10日，论文合著者、中国科学院植物研究所研究员荆海春告诉科技日报记者。

根据种质资源驯化改良和育种利用阶段，研究人员对来自世界各地的445份高粱种质资源进行了基因组分型，并分析了不同表型的基因组差异和遗传分化。

研究发现，不同高粱亚群体的亲缘关系相对独立，但也存在明显的杂交，亚群体间存在广泛的基因流动，表明高粱存在频繁的种内和种间杂交。与此同时，研究人员还发现，在几个高粱亚群体中，也存在类似染色体连锁区块的大片段。"这也可以作为不同群体中频繁基因流动的证据."论文合著者、中国科学院植物研究所副研究员郝怀庆解释说。

通过正向选择扫描分析，研究人员发现高粱基因组有14.68%在进化过程中被选择，涉及驯化阶段的3649个基因，粒用高粱改良过程中的4287个基因，甜高粱改良过程中的3888个基因。

“我们还总结了驯化基因从野生到地方小种再到高粱改良的8种不同单倍型变化模式。Sh1和SbTB1基因分别代表了两种重要的模式，一种是弱选择多起源模式，另一种是强选择单驯化模式。”郝怀庆介绍。

此外，研究人员还证明了在粒用高粱改良过程中，转录因子Dry基因的无意识选择，这是高粱茎秆汁液含量的关键调控因子。

景海春表示，该研究为揭示高粱的驯化过程和利用提供了分子证据，也为未来高粱的遗传改良和重新驯化提供了思路和基因资源。