▲水稻各类群材料中编码基因的系统鉴定和存在-缺失变异分析

画一个人的特征容易，要画一群人的特征，就难了。基因组研究也是如此。尽管国际水稻基因组计划早在2002年就获得了水稻“日本晴”的精细基因图谱，可水稻有数千个品种，“日本晴”又怎能以偏概全？经过多年努力，上海科学家再次发布成果：首次绘制出水稻泛基因组图谱，不仅找到了日本晴不具有的基因，还发现了以前从未发现过的新基因、等位变异。这将为今后水稻育种提供一张基因“导航地图”。

1月16日凌晨，该成果以长文形式发表在《自然·遗传学》。

水稻是世界三大粮食作物之一，人类驯化、栽种水稻有着8000多年的悠久历史。亚洲栽培稻及其祖先种普通野生稻的种群十分丰富，分布地域广泛，可以适应多样的生态环境和农艺条件。“这说明，水稻的遗传多样性十分丰富，这对于改良水稻品种，以适应环境变化、提高产量的需求，十分重要。”论文通信作者、上海师范大学生命与环境科学学院黄学辉教授介绍，然而，水稻基因组首次测序所选用的日本栽培稻“粳稻日本晴”，适应当地栽培环境，显得有些“娇气”，一些适合艰苦条件的基因，比如耐水淹基因、即使在贫瘠土地中也能有效吸收磷肥的磷高效基因，已经完全缺失。

▲来自不同水稻类群的栽培稻品种和野生稻株系

那么，究竟如何才能勾勒出水稻基因组的“全貌”呢？水稻基因组测序完成后，中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所韩斌研究员研究组又收集了约1500份不同的水稻品种进行测序，并从中挑选出66个株系进行深度测序、从头序列组装和基因注释分析，获得了水稻各类群材料的精细基因组图谱。

与中国科学院院士韩斌研究组、中国水稻研究所魏兴华研究组合作，黄学辉研究组经过多年努力，在精细基因图谱中发现了几千个生物学功能尚不明确的新基因。“其中不少新基因拥有保守的结构域，这提示它们可能在水稻的生命过程中发挥重要作用。”黄学辉说，有的基因已经知道功能，但在不同稻种中，表现出丰富的等位变异，也就是说，同样的基因在不同的稻种里，可能有强弱不同的表现，这同样为培育优质高产的稻种提供了重要线索。

论文发表后，国际同行评论，这是一项非常有意义的“挖掘基因”基础工作。黄学辉介绍，通过这项工作，科学家还详细了解了水稻的进化过程，对其他物种的基因研究也有启发。同时，这也为育种提供了一张“导航地图”，将来有望使育种专家告别盲人摸象式的育种时代。接下来，研究组还将利用稻种材料进行杂交，弄清新基因与性状之间的关联。

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