CGM第590期：泛基因组分析揭示非洲本土豆科作物豇豆中广泛存在的结构变异

豇豆（Vigna unguiculata L. Walp.）是一种起源于非洲的重要豆科作物，在非洲、亚洲和拉丁美洲等资源相对匮乏地区，为数以百万计的人口提供了重要的蛋白质来源。深入了解豇豆的遗传多样性，对于品种改良和育种具有重要意义。本研究对代表全球豇豆遗传多样性的20份材料进行了高质量基因组组装，并构建了基于图结构的豇豆泛基因组，以系统解析其遗传变异特征。结果表明，豇豆泛基因组共包含29,557个同源基因群，其中约73%的基因在所有材料中均存在，表现出较高的保守性。研究发现，豇豆基因组中存在大量结构变异，这些变异影响了数千个基因的编码序列及其表达水平。进一步分析表明，在两个豇豆亚种之间，有数千个结构变异受到自然选择作用，说明这些变异在亚种分化过程中发挥了重要作用。此外，本研究鉴定出与荚长和单荚粒数等重要农艺性状相关的关键结构变异。其中，两个结构变异聚集区域可能通过调控VuWAK和VuGA2ox2基因的表达和功能，进而影响荚长形成。总体而言，本研究揭示了豇豆丰富的遗传多样性及其结构变异特征，为解析重要农艺性状的遗传基础提供了新的认识，并为豇豆遗传改良和分子育种提供了重要的基因组资源。