CGM第554期：图泛基因组赋能马铃薯理想单倍型育种
怎样在杂交马铃薯育种中避开有害变异、组合有利单倍型？报告利用分相图泛基因组识别参考基因组难以覆盖的差异，讨论结构变异与遗传负荷如何进入理想单倍型设计。
程林
中国农业科学院深圳农业基因组研究所 · 博士后
长期从事植物基因组与泛基因组研究，系统解析结构变异（Structural Variations, SVs）的形成机制、阐明其在作物驯化、环境适应和遗传改良中的关键作用。以第一作者（含共同第一）在Nature、Nature Plants、aBIOTECH 等期刊发表论文5篇。
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在 Bilibili 打开完整回放 ↗马铃薯是典型的无性繁殖作物，基因组高度杂合，存在大量有害变异，系统揭示马铃薯的基因组特征，有助于实现“无性繁殖作物有性化育种”。
因此，研究组装了31个二倍体马铃薯代表性种质的单倍型基因组，通过构建图泛基因组，鉴定了大量遗传变异，特别是结构变异（SVs），解析了二倍体马铃薯种质广泛的遗传多样性，为马铃薯育种提供了重要的遗传资源。研究主要围绕下面几个问题：
（1）马铃薯基因组(SVs)多样性高的原因？—— TEs
（2）二倍体两套单倍型的差异能有多大？——13%
（3）大多数SVs是有害？有益？——有害
（4） 如何鉴定有害SV？—— 进化保守区/基因编码区
（5）遗传改良中，如何避免有害变异的影响？——理想单倍型育种策略
总结：构建了完整解析单倍型的图泛基因组，系统揭示无性繁殖植物基因组特征，并创新提出理想单倍型育种策略，通过优化单倍型组合显著减少有害变异，为高效培育杂交马铃薯开辟全新范式。
参考文献
- Lin Cheng, Nan Wang, Zhigui Bao, Qian Zhou, Andrea Guarracino, Yuting Yang, Pei Wang, Zhiyang Zhang, Dié Tang, Pingxian Zhang, Yaoyao Wu, Yao Zhou, Yi Zheng, Yong Hu, Qun Lian, Zhaoxu Ma, Ludivine Lassois, Chunzhi Zhang, William J. Lucas, Erik Garrison, Nils Stein, Thomas Städler, Yongfeng Zhou, Sanwen Huang. Leveraging a phased pangenome for haplotype design of hybrid potato. Nature. 2025;640(8058):408-417. DOI: 10.1038/s41586-024-08476-9
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