【英文标题】Medicago super-pangenome reveals adaptive advantages and evolutionary constraints in autotetraploid alfalfa
【发表期刊】Nature Communication
【发表时间】2025.12.15

【研究内容】基于PacBio、Oxford Nanopore与Hi-C测序技术,成功构建了两个苜蓿亚种的高质量基因组资源,包括同源四倍体苜蓿sativa和二倍体亚种caerulea。以中国高产耐盐苜蓿品种“中苜4号”为材料,共测得Hifi数据(109.84 Gb ,~137×)、(18.25 Gb ,~23×)ONT数据以及(285 Gb,~356×)Hi-C数据,构建了完整分型的参考基因组ZM4_V2.0,基因组总大小为3.13Gb,锚定至32条染色体,contigN50达5.45Mb。组装结果表现出极高的准确性与完整性,HiFi和Nanopore数据的比对率均超过99.9%,BUSCO分析显示基因组完整性达到99.5%,Merqury评估表明碱基质量和整体完整性处于领先水平。研究构建了苜蓿的超级泛基因组,发现苜蓿基因组中存在显著的基因变异,并鉴定出富集于气候适应和应激响应的四拷贝核心基因。

【英文标题】Pangenome analyses of tea plants reveal structural variations driving gene expression alterations and agronomic trait diversification
【发表期刊】Nature Communication
【发表时间】2025.12.06

【研究内容】本研究系统解析了野生与栽培茶树的基因组结构及其演化特征,构建了高质量的染色体尺度参考基因组资源。研究选取2个野生茶树近缘种和20个栽培茶树材料开展泛基因组分析,其中5个栽培种和1个野生种基于PacBio HiFi 测序完成基因组组装。组装基因组平均大小为3.18 Gb,contig N50达131–143 Mb,超过96%的序列成功锚定至15条假染色体,BUSCO完整性约98%,LTR组装指数符合高质量参考基因组标准。同时构建了单倍型分辨的染色体尺度组装,显著提升了结构解析精度。研究通过构建茶树泛基因组变异图谱,揭示启动子区结构变异对基因表达和性状分化的调控作用,为茶树育种提供重要遗传资源。

03 梅图形泛基因组解析柠檬酸积累分子调控机制
【英文标题】Pangenome Analysis Reveals Structural Variations Associated With Citric Acid Accumulation in Prunus mume
【发表期刊】Plant Biotechnology Journal
【发表时间】2025.12.24

【研究内容】研究团队针对梅基因组研究基础薄弱的现状,率先开展了大规模基因组组装工作。选取了11份具有广泛遗传多样性的梅核心种质资源,结合 HiFi、Oxford nanopore(ONT)和 Hi-C 等多种先进测序技术,成功组装了1个T2T单倍型基因组和10个染色体水平高质量基因组。其中,“PmNH_Hap1” 单倍型基因组大小为232.81 Mb,contig N50高达27.99 Mb,BUSCO完整性达 99.1%,达到当前植物基因组组装的“黄金标准”。该研究的发表,不仅填补了梅泛基因组研究的空白,更首次揭示了结构变异调控果实有机酸积累的全新机制,为分子设计育种提供了关键靶点。

04 水稻泛基因组解码籼粳杂种优势
【英文标题】Structural Variations Contribute to Subspeciation and Yield Heterosis in Rice
【发表期刊】Plant Biotechnology Journal
【发表时间】2025.11.22

【研究内容】本研究从223个水稻自交系中选取12个具有代表性的indica、中间型和japonica基因型,用于解析杂种优势的遗传基础。这些材料具有显著的表型差异,来源覆盖中国、印度和意大利。基于全互交设计构建的120个F₁杂交种显示种间杂交(indica × japonica)普遍表现为结实率降低、株高升高,杂种优势水平也与种内杂交显著不同。利用PacBio和Hi-C技术,作者对12个IL品种进行了高质量基因组组装,所得基因组的contigN50、锚定率、BUSCO完整度等指标均表明其质量优异,重复序列占基因组的55%以上,YB和Balilla分别注释到约4.4万与4.37万基因。研究系统构建水稻杂交泛基因组和结构变异图谱,证明结构变异通过重塑基因表达决定籼粳分化、杂种优势和生殖隔离,并锁定一批可用于优化籼粳亲本设计的关键位点。
