CGM第572期：超级泛基因组分析揭示燕麦属物种复杂的进化历史和广泛的遗传多样性

普通燕麦属于燕麦属，该属包含 30 个已知物种，是全球重要的粮饲兼用作物。然而，由于燕麦基因组庞大、重复序列比例高且为多倍体，其基因组解析长期受限。现有的栽培燕麦基因组难以代表燕麦的遗传多样性，基于叶绿体和线粒体的系统发育研究也无法解析父系亚基因组的起源。在本研究中，我们构建了一个燕麦属超级泛基因组，涵盖 14 个栽培燕麦品种和 21 个野生种。系统发育分析揭示了燕麦属物种的起源、进化和多倍化历史；超级泛基因组的构建挖掘出野生燕麦中 26.62% 的特有基因和 59.93% 的特有单倍型，证实了利用野生燕麦的遗传信息改良栽培燕麦的可行性和育种潜力。我们绘制了六倍体燕麦的结构变异（SV）图谱及其转录组特征，揭示了 SV 在调控基因表达和介导胁迫适应中的重要作用。进一步结合基于 SV 的全基因组关联研究（GWAS），鉴定出 13 个与抗旱性相关的候选基因，其中包括 AsARF7，并通过转基因燕麦株系对其功能进行了验证。本研究为燕麦基因组学、进化生物学和分子育种研究提供了前所未有的资源基础。