Advanced Science | 河南农业大学殷冬梅团队破译野生花生基因组密码

花生是世界上广泛种植的重要油料作物和食用蛋白来源作物，中国花生的总产量居世界第一，其中河南省面积和总产均居首位。作为栽培花生农艺性状改良的重要野生资源供体，野生四倍体花生Arachis monticola (AABB, 2n=4x=40) 对于栽培种起源及驯化过程的理解以及花生属功能基因组学和分子品质改良等研究都具有重要的科学价值。

近日，河南农业大学殷冬梅教授团队在 Advanced Science （IF 15.804）上发表题为Comparison of Arachis monticola with diploid and cultivated tetraploid genomes reveals asymmetric subgenome evolution and improvement of peanut 的研究论文，首次揭示了异源四倍体野生种Arachis monticola在花生从野生二倍体到栽培四倍体的重要驯化地位；证实了异源四倍体花生中A和B亚基因组的单系起源以及在驯化过程中的亚基因组功能分化；在多倍体基因组的进化、作物的驯化以及提高花生产量和抗性等方面具有重要价值。

殷冬梅教授团队联合国内外多家单位，历时五年，成功组装了染色体水平的高质量野生花生参考基因组（2.62Gb，为预计基因组大小的97%）；最终破译了复杂的异源四倍体野生花生基因组密码。

同时通过对17个野生二倍体和30个四倍体的基因组系统发育分析，重建了花生亚基因组单系起源及遗传进化模型；野生和栽培四倍体亚基因组都发生了不对称进化，包括同源交换、同源表达偏好性和结构变异(SV)，导致了花生驯化过程中的亚基因组功能分化；野生花生中存在的独特等位基因可以用于改善栽培花生的抗病和荚果大小等性状。这一高质量的野生四倍体花生基因组填补了野生二倍体和栽培四倍体物种之间的基因组和进化空白，揭示了A和B亚基因组的单系起源和不对称进化特点。这些基因组资源对研究多倍体基因组进化、作物驯化和分子标记辅助育种具有独特的价值。

殷冬梅教授为第一作者和第一通讯，河南农业大学为第一单位。殷冬梅教授以其在四倍体野生花生基因组方面的贡献被国际花生科学与技术大会(AAGB)授予杰出贡献奖，这是国际花生组织最高荣誉。

近年来，殷冬梅教授团队潜心基础研究，坚持原始创新，围绕花生品质和产量等重要科学问题开展原创性的工作，已取得一系列的研究成果，相关论文已陆续发表在《华大基因大数据期刊》（Gigascience）、《BMC伦敦生物医学中心基因组学杂志》（BMC Genomics）、《蛋白质组学研究杂志》（J.Proteome Res）和《植物科学前沿》（Front.Plant Sci.）等国际知名期刊上。同时，该团队注重理论和实践的结合，培育出农大花系列花生新品种应用于花生生产，取得了显著的社会经济效益。

来源：河南农业大学