潍坊小麦专家取得重大成果

潍坊小麦专家取得重大成果 为全球提供最完整、准确的小麦基因组信息

鲁网4月29日讯（记者 王玉龙 张丽华）4月28日，《绘就高质量基因组图谱 推动小麦、黄瓜、葡萄精准育种》新闻发布会在潍坊召开，潍坊现代农业山东省实验室、北京大学现代农业研究院农业大数据平台主任、研究员何航，潍坊现代农业山东省实验室、北京大学现代农业研究院葡萄种质创新与利用实验室主任、研究员叶文秀，潍坊市科技局党组成员、副局长卢芳芳出席发布会。

何航介绍了小麦、黄瓜完整基因组图谱新成果的学术意义。小麦研究方面，潍坊现代农业山东省实验室、北京大学现代农业研究院和小麦育种全国重点实验室邓兴旺、何航、李博生团队在国际顶尖期刊《自然-遗传》上发表成果，全球首次成功绘制六倍体小麦的端粒到端粒（T2T）完整基因组图谱。

小麦T2T基因组CS-IAAS版本1.0填补了小麦基因组研究的空白。实现了染色体无缺口拼接，全面且精准的基因组信息为小麦基因挖掘和育种工作奠定了坚实基础，极大地扩展了小麦遗传改良的基因池。

借助该图谱，清晰解析了小麦基因组中着丝粒、端粒和核糖体DNA重复序列等复杂区域，揭示了小麦从四倍体演变为六倍体过程中的染色体倒位情况。对小麦的进化历程和遗传多样性有了更清晰的了解，为小麦品种改良提供了重要的理论依据。

提供了全新小麦基因注释，新增4万高置信度基因。例如其中新增的NLR抗病基因等，为培育抗病小麦品种提供了关键靶点，对保障小麦产量和质量具有重要意义。

黄瓜研究方面，张兴平/邓云团队和何航团队的研究成果发表于《分子植物》期刊。通过选取腌制黄瓜强雌自交系CUK2021，利用ONT超长读长和Hi-C测序技术，成功获得包含完整着丝粒和13个端粒的高质量黄瓜参考基因CUK2021。

黄瓜的CUK2021参考基因极大地丰富了黄瓜的基因组信息，其完整的结构和精确的序列为黄瓜基因研究提供了全新的视角，新增的基因资源为黄瓜遗传改良提供了更多可能。

通过比较CUK2021与中国长黄瓜v4基因组，发现大量结构变异和局部变异以及转座子的作用，有助于深入理解黄瓜的遗传演化机制。

利用EMS花粉诱变技术构建了突变体库，鉴定出多个有重要应用价值的突变体，对突变体m96进行深入研究，确定了候选基因Csa1G074800，初步证实其对黄瓜花叶病毒抗性增强的功能，为黄瓜抗病育种和品质改良提供了直接的材料和理论支持。

叶文秀介绍葡萄完整基因组图谱新成果的学术意义。一是构建了第一个涵盖欧、亚、美三大种群的葡萄属超级泛基因组。组装了全球首个端粒完整单倍型葡萄基因组，以及72份包含25个野生种和47个栽培种葡萄的代表性葡萄材料高质量染色体水平的单倍型基因组组装，总计144个单倍型葡萄基因组，发现了超过6.4万个基因家族，鉴定出132,518个非冗余结构变异。二是证实了东亚种群未被充分利用。通过葡萄单倍型基因组系统发育进化树的构建，发现欧亚种群和北美种群存在较多杂交事件，而东亚种群较少，挖掘了未被利用的葡萄属植物，为品种改良提供了重要种质资源。三是展示了高质量泛基因组在重要农艺性状分子标记鉴定以及机理研究中的高效性。研究发现TIR-NBARC-LRR免疫受体蛋白基因家族的基因数量可能是葡萄抗病性的重要决定因素之一; 鉴定到已知霜霉病抗性数量性状位点Rpv3中存减弱抗病性的基因，为未来改进该数量性状位点的利用提供了重要信息；通过多组学关联分析，鉴定出近2000个与葡萄抗霜霉病相关数量性状位点；发现一个氨基酸转运蛋白基因VvLHT8可能通过负调控葡萄水杨酸合成和气孔免疫反应进而抑制葡萄抗病性。

何航、叶文秀、卢芳芳回答了记者提问，详细介绍了本次作物分子设计育种方面取得重大进展产生的影响、推动产业发展以及潍坊市支持现代农业科技创新情况。

何航在回答记者提问时说，从研究角度看，它为全球科研人员提供了最完整、准确的小麦基因组信息，让科研人员对小麦基因组结构、进化机制有了全新认识，在此基础上将开启新的研究方向，加速对小麦复杂生物学过程的解析。在育种方面，全球育种家可以利用这份图谱挖掘更多优异基因，打破现有育种瓶颈，有望快速提升其小麦育种水平，推动国际小麦育种合作更加紧密，形成资源共享、优势互补的新局面，加速培育适应全球气候变化、满足不同市场需求的小麦新品种。

黄瓜基因组和突变体库研究成果与传统育种技术协同发展，在杂交育种方面借助CUK2021基因组信息，选择遗传背景差异大且携带优良基因的亲本进行杂交，增加杂交后代出现优良性状 ，有利于培育出更具优势的新品种。并通过基因检测，精准筛选出携带目标基因的个体，解决传统育种中品种退化、抗病性难以提升等问题，培育出更多高产、优质、抗逆性强的黄瓜新品种。

叶文秀在回答记者提问时说，在新品种选育方面：已育成葡萄优系95个，1个抗霜霉病酿酒新品种紫秀1号已申请植物新品种权，多个优系已经在山东多地进行区域试验。在新技术新产品研发方面：研发了霜霉病高效防控植物调节剂，部分成果已经授权转让给了安徽原植生物科技有限公司，并合作研制了霜霉病高效控制产品“原植无双”，预计可为产业挽回损失超十亿元。在葡萄采后利用方面，开发了符合中国人口感的葡萄酒加工工艺，研制了系列葡萄酒产品。

卢芳芳在回答记者提问时说，近年来，市科技局坚持把科技作为推动现代农业发展的核心，积极推进农业技术研发和农技推广应用。

一是加快构筑高能级创新平台。建成北京大学现代农业研究院、国家现代蔬菜种业创新创业基地、中国农科院潍坊食品科学与加工研究院等一批“国字号”创新平台。建设省级创新平台24家，潍坊现代农业山东省实验室是全省唯一一家现代农业领域省实验室。建成黄河三角洲农业高新技术产业示范区（辐射区）1个，寿光“国家高科技示范园”和潍坊(青州)“国家农业科技园区”等国家级农业科技园区2个，省级农业科技园11个，寿光市建成省级农高区。

二是加快提升科技创新效能。培育种业研发企业47家，西葫芦、芦笋、大白菜、萝卜等育种水平全国领先。支持企业承担农业良种工程31项、“乡村振兴”科技创新提振行动计划项目18项。雷沃“大型智能农机装备示范工程”列入省科技示范工程，三木种苗、潍柴雷沃科技成果分别获2023年度省科技进步一等奖。

三是推动农业科技产学研协同创新。引进培育农业领域国家级重点人才6名、省级重点人才66名。北大现代农业研究院集聚农业科研人才800余名。

四是强化科技助农服务。全市注册科技特派员653人，71人被评选为省级优秀科技特派员。组建省、市科技特派员产业服务团36个，累计开展技术指导服务3.5万余次，推广新技术、新品种1500余项，相关经验做法被全省推广。