远在一万年前

　　人类便开始栽培水稻

　　稻作农业的发展

　　彻底改变了人类文明的生产和生活方式

　　在农田耕地少见的深圳

　　有一群科研人员致力探寻水稻基因“秘密”

　　获得了迄今为止

　　植物中群体规模最大的基因组学研究成果

　　由深圳科学家牵头组织

　　共同绘制水稻超级泛基因组图谱

　　这份水稻超级泛基因组图谱是由中国农科院深圳农业基因组研究所牵头组织，与多家单位联手完成。为了更好地研究稻属的遗传变异，科研人员早在5年前就启动了研究。

　　

　　何为泛基因组？水稻泛基因组研究有什么意义？

　　据了解，泛基因组是一个物种内所有基因组信息的总和，它比单一参考基因组涵盖了更多的遗传多样性。

　　论文共同第一作者、中国农科院深圳农业基因组研究所博士后贺慧英，她介绍，泛基因组就是基因类型的词典。她们从全球44个国家收集了251份材料。通过基因组测序把各个水稻的基因组破译出来，组成超级泛基因组这样一本基因类型的字典。

　　对于水稻泛基因组研究的意义，她说“有了泛基因组就可以快速地知道产量高的水稻有什么样的基因。”

　　此外，该泛基因组图谱可以帮助研究者充分挖掘与利用水稻功能基因遗传变异，为抗病基因功能和进化研究提供了基础，也给群体水平的复杂基因家族或者复杂的染色体区域研究提供了借鉴。

　　

　　中国也是世界上最早种植水稻的国家。在水稻基因组学研究上，中国也一直走在世界前列。20年前，中国科学家独立绘制完成并成功“解读”了水稻基因序列，这也是人类第一次在基因组层面认识了水稻。这5年来，中国科学家已完成构建4个水稻泛基因组。

　　研究成果画作《穰穰满家》

　　背后寓意

　　日前，深圳科学家获得了迄今为止植物界群体规模最大的基因组学研究成果，并以封面文章的形式登上国际期刊《细胞研究》，该图谱的完成将极大地促进水稻功能基因挖掘和水稻种质资源利用。

　　

　　值得一提的是，封面文章的画作正是由论文第一作者和通讯作者、中国农科院深圳农业基因组研究所研究员商连光等人基于研究成果共同绘制——《穰穰满家》。

　　❖右侧的徽章展示了251份水稻的超级泛基因组图谱，图形融入了国徽的元素，底部的DNA双螺旋将两侧的稻穗连接在一起。

　　❖左侧剪纸化风格的层叠是梯田的抽象表达。中国也是最早使用梯田技术以及梯田耕种面积最高的国家之一。

　　❖徽章的图案也表达了对以梯田为代表的那些人类稻作文明里的智慧和成就的致敬。

　　据研究人员介绍，“穰穰满家”出自《史记》，形容获得丰收，粮食满仓。

　　

　　创制新育种

　　“种业硅谷”获认可

　　通过这项研究，科研人员不仅获得了高质量的稻属泛基因组图谱，还整合数据开发了在线网站，让科研人员可以高效方便地利用海量基因组学数据。通过数据检索，能高效地获得特定水稻品种基因组序列、基因在群体中的变化。

　　

　　圣路易斯华盛顿大学Kenneth M. Olsen教授评价此研究极大促进了人类对于水稻基因组的理解，相关种质资源及数据对基础研究有重要价值。

　　上海师范大学教授黄学辉评价这项研究是水稻基因组学研究中一项里程碑式的工作。

　　中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员田志喜评价，该项研究是植物研究领域的顶级资源和研究成果，不仅是前沿科学挑战的新突破，同时对水稻甚至其他植物的功能研究和分子育种具有不可估量的价值。

　　

　　种质资源收集是保障国家粮食安全的“国之重器”。目前，这251份水稻资源已种植在深圳大鹏新区的中国农科院深圳综合试验基地。

　　站在综合试验基地的田间地头，商连光向记者介绍道：“你可以看到这些水稻材料之间差异很大，最高的2米，最矮的仅70cm。他们都是非常具有代表性的全球核心种质资源。”

　　

　　他还表示，结合这项研究所取得的高质量组学数据，研究人员还可充分利用这251份水稻资源，进行优异基因聚合，创制新的育种材料，实现更高水平的分子设计育种，加速完成将更多优质、高产、广适、绿色水稻的良种材料把握在自己手中的使命。

　　农业是国民经济的基础。当前，在全市耕地面积仅占总面积3.4%的深圳，虽然看不到大规模的农田耕地，却有着众多农业企业、农业“黑科技”，已初步形成“育繁推一体化，产学研相结合”的现代种业体系，新品种、新成果、新突破不断涌现。

　　攥紧中国种子，深圳用科技创新夯实增粮底气。未来农业先行示范，鹏城大有可为。

　　

　　记者 / 黄涛 古伟波 杨梦同 张雪莹（见习）

　　部分内容综合自 / 中国农科院基因组所

　　视觉设计 / 苏尧