中国科学家构建水稻全基因组功能单体型数据集

根据中国农业科学院最新消息，中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队构建了全基因组基因功能单体型(gcHap)数据集，充分揭示了亚洲栽培稻基因功能单体型的自然变异特征，提出了亚洲栽培稻多起源(驯化)假说。相关研究成果最近发表在《分子植物（MolecularPlant）》杂志上。

中国农业科学院研究所团队成员、研究员徐建龙表示，目前关于水稻籼粳两个亚种的起源有两种假说：一种是单一起源假说，认为亚洲栽培稻起源于单个野生祖先，为了适应不同的生态和地理环境而分化为籼粳两个亚种；第二，多起源假说认为籼稻和粳稻独立起源于不同的野生祖先群体。

该团队于2018年牵头完成“3000水稻基因组计划”，从3个主要方面揭示了水稻核心种质的基因组多样性：3200多万个优质SNPs(单核苷酸多态性)；3万多个水稻编码基因中存在缺失变异；有93，000多种结构变化。然而，作为水稻种内遗传多样性的另一个重要方面，水稻种质资源中基因编码区的功能单倍型(功能等位基因)的变异特征尚不清楚。

在最新的研究中，研究人员基于“日本晴”水稻参考基因组的注释信息和3010个水稻核心种质基因编码区的非同义SNP数据，构建了由45963个基因组成的全基因组基因功能单倍型数据集。充分揭示了亚洲栽培稻基因功能单倍型的自然变异特征，提出了亚洲栽培稻多起源(驯化)假说，并评价了现代育种对全基因组功能单倍型多样性的影响。他们还开发了适用于功能单体型数据全基因组关联研究和全基因组预测的软件包“HAPS”，为今后水稻基因的基础研究和复杂性状的有利等位基因的挖掘提供了极大的便利，全面帮助水稻分子设计育种。该研究也可为其他作物群体的基因组、功能基因组和设计育种提供参考。