3月3日，四川农业大学草业科技学院黄琳凯教授团队在国际权威学术期刊《自然遗传学》在线发表了题为《美洲狼尾草泛基因组构建、结构变异挖掘及耐热机制解析》的研究成果。据了解，这是我国牧草领域首篇发表在《自然遗传学》上的论文。

黄琳凯教授（中）正在工作。 受访者供图

美洲狼尾草，又名珍珠粟，在我国是草食家畜和食草淡水鱼类的优质饲料和青料。目前在南方各省普遍种植，是单产最高的多年生牧草之一。

美洲狼尾草。 受访者供图

随着人民生活水平不断提高，我国牛羊肉、牛奶等草畜产品消费大幅增加，牧草的需求量也相应地大幅增加，每年仍需要从国外大量进口草种和干草。如何用科技引领牧草产业发展，便是黄琳凯教授团队长期研究的领域。

由于牧草基因组大，重复序列及杂合度都较高，基因组序列构建的难度很大。2019年，该团队首次公布了鸭茅的高质量参考基因组，是我国公布的首个牧草参考基因组，为下一步的研究奠定了基础。随着研究的深入以及技术的进步，构建高质量的图形泛基因组成为团队的重要目标。

“与参考基因组相比，图形泛基因组包含的遗传信息更全面，通过发掘结构变异，能够更好地解析植物表型和农艺性状的不同，为下一步育种奠定重要的研究基础。”黄琳凯教授介绍。

通过联合国内外多家单位，本次研究从全球8个地区收集的394份美洲狼尾草核心种质中选取10份代表性材料，利用相关技术，发掘到424,085个结构变异。基于泛基因组图谱进行的全基因组关联分析，发现了143个重要农艺性状相关联的变异位点，并挖掘到与产量性状相关的候选基因446个。

“有了这些成果，我们就可以加速攻关牧草业各环节‘卡脖子’技术，培育突破性牧草优良品种，助力提升优质安全食物的供给保障能力，避免‘人畜争粮’，为保卫国家粮食安全贡献草业人的力量。”黄琳凯教授说。

此外，在全球气候变暖背景下，培育耐高温的农作物是目前最重要的育种目标之一。而起源于非洲的美洲狼尾草，能够适应极端高温的气候，是研究植物耐热机制的优良材料。