新一期Nature在线文章上，同时背靠背发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所所长黄三文团队两篇作物改良研究成果，黄三文所长均为唯一通讯作者。
1. 野生和栽培马铃薯的基因组进化和多样性
马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界上最重要的非谷类粮食作物，绝大多数商业种植的品种是高度杂合的四倍体。以真籽为基础的二倍体杂交育种的进展，有可能给未来马铃薯育种和生产带来革命性的变化。到目前为止，对野生和栽培地种马铃薯基因组进化和多样性的研究相对较少，这限制了其多样性在马铃薯育种中的应用。
在此，来自中国农业科学院的黄三文等研究者，收集了24份野生和20份栽培马铃薯的44个高质量二倍体基因组，这些基因组代表了Solanum section Petota，以及来自邻近节Etuberosum的2个基因组。系统基因组关系的广泛不一致性，表明马铃薯进化的复杂性。研究者发现，与亲缘关系密切的种子繁殖的茄科作物相比，马铃薯基因组大大扩展了其抗病基因库，这表明以马铃薯为基础的繁殖策略对马铃薯基因组进化的影响。研究者发现了一个决定块茎身份的转录因子，并与移动块茎诱导信号SP6A相互作用。
研究者还鉴定了561433个高置信度结构变异，并构建了大反转图谱，这为改良自交系和防止潜在的连锁阻力提供了参考，例如块茎中一个5.8-Mb的与类胡萝卜素含量相关的反转。本研究将促进马铃薯杂交育种，丰富了马铃薯作为全球主要粮食作物的进化和生物学的认识。相关论文以题为“Genome evolution and diversity of wild and cultivated potatoes”于2022年06月08日发表在Nature上。
2. 泛基因组图谱捕捉缺失的遗传力和赋予番茄育种
全基因组关联研究中遗传性缺失，是复杂生物性状遗传分析的一个主要问题。解决这个问题的办法是找出所有的因果遗传变异，并衡量他们的个人贡献。
在此，来自中国农业科学院的黄三文等研究者，报告了一个由838个基因组精确编录的1900多万个变体构建的番茄泛基因组图谱，其中包括32个新的参考水平基因组组合。该泛基因组图谱可用于20323个基因表达和代谢物性状的全基因组关联研究分析和遗传力估计。平均遗传力为0.41，单线性参考基因组遗传力为0.33。这24%的估计遗传力增加，很大程度上是由于通过包含使用泛基因组图识别的其他因果结构变异来解决不完全连锁失衡。
此外，通过解决等位基因和位点的异质性，结构变异提高了识别潜在农艺重要性状的遗传因子的能力，例如，识别两个可能影响可溶性固形物含量的新基因。这些新发现的结构变异，将通过标记辅助选择和基因组选择促进番茄的遗传改良。该研究推进了对复杂性状遗传力的理解，并证明了泛基因组图谱在作物育种中的力量。相关论文以题为“Graph pangenome captures missing heritability and empowers tomato breeding”于2022年06月08日发表在Nature上。
看完了文章简介，接下来我们一起来膜拜下这位“大神”！
黄三文，男，汉族，1971年9月生，湖南省岳阳市人，中共党员，研究员。荷兰瓦赫宁根大学植物育种专业农学博士。现任中国农业科学院副院长、党组成员。
长期从事基因组学、分子生物学与植物育种的交叉前沿研究，致力于利用组学大数据开拓植物生物学前沿并推动作物育种变革。主持绘制了多种蔬菜基因组序列图，阐明了蔬菜驯化的遗传基础和品质形成的分子机制，为分子设计育种提供了理论框架；发起了“优薯计划”，将通过基因组设计育种变革马铃薯的育种和繁殖方式。获得国家杰出青年科学基金资助，担任中国植物生理与植物分子生物学学会副理事长、《Cell》杂志学术顾问委员会委员。获国家自然科学二等奖、何梁何利基金“科学与技术进步奖”和全国创新争先奖。
番茄对土豆说，我们不一样；土豆对番茄说，今天我们是一样的，先做一回邻居吧。于是他们手牵手，登上Nature了……
文献信息
Zhou, Y., Zhang, Z., Bao, Z. et al. Graph pangenome captures missing heritability and empowers tomato breeding. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04808-9
Tang, D., Jia, Y., Zhang, J. et al. Genome evolution and diversity of wild and cultivated potatoes. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04822-x
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04808-9
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04744-8
https://www.caas.cn/zzjg/yld/fyz/314466.html
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