9月22日，由中国农业科学院作物科学研究所牵头，与我院农作物种质资源研究所等多家单位联合，在国际顶级学术期刊“Nature Genetics”（IF=41.3）发表研究论文“Improved pea reference genome and pan-genome highlight genomic features and evolutionary characteristics”，成功绘制了中国豌豆基因组高质量精细物理图谱，构建了栽培和野生豌豆泛基因组，解析了豌豆基因组进化特征、群体遗传结构。种质资源所王栋博士为论文的共同第一作者，丁汉凤研究员为共同通讯作者。

豌豆是粮菜饲绿肥兼用的食用豆类作物，具有丰富的营养价值和显著的生态优势，在世界范围内广泛种植。自科学家孟德尔发现遗传定律以来，豌豆作为遗传研究的模式植物，受到了学界和公众的广泛关注。然而，豌豆基因组非常大，组装起来相当复杂，豌豆高质量基因组精细物理图谱一直未能完成，严重阻碍了豌豆的理论和应用研究。

该研究团队利用中国豌豆主栽品种“中豌6号”，基于PacBio单分子实时(SMRT)测序结合10X 基因组测序、Bionano光学图谱和染色质三维构象捕获(Hi-C)，以及Illumina NGS 技术，整合优化多种组装策略，提供了显著改进的豌豆高质量精细物理图谱和注释。中豌6号基因组组装大小约为3.8 Gb，综合多种基因组组装评估方法，一致证明该基因组组装在复杂重复区域和转座子连续性、准确性和完整性方面都表现优异。研究人员还揭示了118 个栽培和野生豌豆种质的基因组变异式样，解决了长期以来关于豌豆属物种划分的争议，证明了埃塞俄比亚豌豆是与野生豌豆和栽培豌豆不同的独立物种，为豌豆起源驯化提供了新的见解。

同时构建了包含116个栽培和野生豌豆种质的泛基因组，聚类生成了112,776个泛基因簇，在豌豆属下不同物种之间显示出差异显著的PAV模式和功能富集。豌豆近缘野生种P.fulvum和地方种P.abyssinicum中特有的泛基因显示出明显不同的功能富集，表明它们在未来作为豌豆育种资源的重要潜力。该成果的发表恰逢孟德尔诞辰200周年，豌豆高质量参考基因组和泛基因组的发布，拓宽了我们对豌豆巨大基因组背后遗传学的了解，为豌豆种质资源和育种改良研究提供了宝贵的基因组资源。

这是我院首次作为通讯作者单位在Nature Genetics上发表论文，该研究得到了山东省农业良种工程、山东省杂粮产业技术体系、山东农业科学院科技创新工程等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41588-022-01172-2