CGM第552期：基于玉米泛基因组解析抗旱性遗传机制

玉米作为我国种植面积最广的作物，其产量稳定直接关系到国家粮食安全。近年来，受全球气候变暖影响，极端干旱天气频发，这已成为制约玉米高产稳产的主要环境因素之一。我们前期研究中表明，不同玉米种质在苗期和开花期的抗旱能力上表现出显著差异。然而，其背后的遗传机制及关键基因尚不明确。

为此，本研究从来自全球不同地区的玉米种质材料中挑选出25个抗旱性差异明显的材料，进行了基因组的从头组装。并结合国际上已公布的31个高质量玉米的基因组，开展了基于泛基因组的抗旱遗传解析。研究主要结果包括：1）高质量组装和注释了25个玉米高质量基因组；2）丰富了玉米基因组基因和结构变异信息，包括鉴定126,384个泛基因、58,896个基因家族和约300万个结构变异。3）解析了稀有等位变异和基因表达调控是造成玉米抗旱性差异的关键因素；4）克隆了3个调控抗旱性的关键基因（ZmUGE2、ZmSIL2调控苗期抗旱，ZmASI3调控开花期抗旱）。这项研究不仅为玉米抗旱育种提供了重要的基因组、基因和结构变异资源，也为其他作物的抗逆性研究提供了新的思路和方法，克隆的抗旱基因有望应用到玉米品种改良中。