野生大麦是现代栽培大麦的祖先，具有良好的抗病和耐逆性。野生大麦与栽培大麦具有杂交可育性，其丰富的遗传变异是栽培大麦品种可选育的优良基因资源。组装高质量的基因组图谱是野生大麦优良基因挖掘和功能解析的前提和基础。
近日，长江大学农学院张文英教授团队和澳大利亚技术科学与工程院院士李承道教授团队合作，在植物科学一流杂志Plant Biotechnology Journal在线发表研究论文，揭示了基因组结构变异在野生大麦生态适应中的意义与作用机制。
该研究利用三代纳米孔测序技术，结合Hi-C技术和BioNano光学图谱组装了两个分别来自以色列卡梅尔山“进化峡谷”南、北坡的野生大麦高质量基因组图谱，并利用比较基因组学，鉴定了大量的染色体结构变异。
研究同时对南、北坡两个微生态环境的22份野生大麦材料进行了二代全基因组测序，利用群体遗传学和转录组学，从群体水平分析了结构变异对大麦生态适应性的影响。
研究揭示：两个群体之间具有持续基因流动，单核苷酸多态性和小的结构变异通过局部适应与基因水平的遗传分化相关；相反，大的染色体倒位可能通过抑制染色体重组和基因流动，形成染色体基因组分化的异质模式；研究以抗旱和开花时间为例，解析了功能基因的结构变异在局部适应和表型分化中的作用。
该研究为通过基因组研究环境适应性的遗传基础提供了新的思路，并为栽培大麦的遗传改良提供了宝贵的基因资源。
长江大学农学院是湖北省首批综合改革试点学院，拥有3个一级学科。其中，作物学为湖北省“双一流”建设学科，植物保护学为省级重点学科。学院拥有一支高水平的师资团队，科研基础雄厚，有8个省部级科研平台，还有占地面积达2200亩的校内科研实习基地。今年以来，学院大麦功能基因组研究团队已经先后取得了Frontiers in Plant Science、Plant Physiology and Biochemistry等一系列突破性的研究成果。
未来，学院将继续坚持以“立德树人”为根本，以“强农兴农”为己任，围绕一流学院和一流学科发展目标，进一步优化学科方向和布局，努力产出更多优秀的科研成果，全面服务湖北区域经济社会发展，为推进农业农村现代化和乡村全面振兴作出更大贡献！
拓展阅读：
张文英，现任长江大学农学院二级教授、博士生导师、副院长，长江大学作物抗逆技术研究中心主任。主要研究领域为大麦功能基因组、作物非生物逆境抗性机理。先后主持完成国家自然科学基金2项，省部级科研项目8项，曾获湖北省科技进步奖二等奖2项、农业农村部神农中华农业科技奖二等奖1项，湖北省教学成果奖一等奖2项。在各类期刊发表学术论文162篇，出版编著1部，主编教材4部，以第一发明人获国家授权专利11项，参与审定小麦新品种2个、制定地方标准2项。
李承道，长江大学1984级校友，澳大利亚技术科学与工程院院士。现为西澳大利亚基础工业和农村发展部首席科学家、西部作物联合中心主任、莫道克大学教授。长期致力于大麦遗传育种研究，取得了一系列突出成就。构建了优质啤酒大麦高效育种体系，先后主持育成Baudin、Vlaming、Hamelin、Roe、Hannan等大麦品种。揭示了大麦物候学、麦芽品质、抗逆性等方面的分子遗传机制，先后在Nature等国际期刊发表高质量学术论文170余篇，出版专著4部，是作物基因组、泛基因组研究领域的国际领军人物。
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