近日，我校房经贵教授团队与中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）周永锋团队在《自然·遗传学（Nature Genetics）》上合作发表了题为“Grapevine pangenome facilitates trait genetics and genomic breeding”的研究论文。该研究基于首个驯化葡萄Grapepan v1.0图泛参考基因组的组装，研究构建了包含单核苷酸变异（SNP）、插入缺失变异（InDel）和结构变异（SV）的葡萄基因型图谱与重要育种性状的表型图谱。进一步通过系统的群体遗传学与数量遗传学挖掘，解析了葡萄复杂农艺性状的遗传基础，定位了29个农艺性状相关的数量性状基因位点(QTLs)，并发现SVs对农艺性状缺失的遗传力有显著贡献。通过整合机器学习算法、基因型图谱、表型图谱和数量遗传学分析，该研究提出了葡萄多性状的全基因组选择育种模型，成功构建了葡萄全基因组选择育种体系。该体系将有效缩短育种年限、降低育种成本、提高育种效率，形成葡萄育种的新质生产力，为我国快速突破葡萄种业瓶颈奠定了基础。同时，这一研究的方法和模型也为其它多年生作物的遗传育种提供了参考和借鉴。
葡萄遗传育种与基因组学课题组长期致力于葡萄种质评价与创制以及高效育种方法的研发等，并基于葡萄着色性状遗传机理的深入研究，提出了基于色泽性状的葡萄分子设计育种技术体系，这是葡萄重要性状第一个精准设计育种策略。相关研究先后发表于Plant Biotechnol J，J Exp Bot，Plant J等国际知名期刊。
中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）周永锋研究员、肖华副研究员和我校房经贵教授为该文章的通讯作者，基因组所(大鹏湾实验室)刘众杰、王楠、苏颖、龙颀明、彭艳玲和我校园艺学院上官凌飞老师为该文章的共同第一作者。中国农业科学院郑州果树研究所刘崇怀研究员、樊秀彩研究员等参与了该项研究。
图1 | 葡萄T2T基因组组装及泛参考基因组的构建
图2 | 与农艺性状相关的候选基因座及其人工选择印记
该研究获得了国家重点研发计划、国家优秀青年科学基金（海外）、国家自然科学基金、江苏省优势学科等项目的支持。