結(jié)構(gòu)變異（structural variations，SVs）在植物基因組染色體上具有重要影響，但對不同環(huán)境適應(yīng)的遺傳貢獻(xiàn)的研究還較少報道。葡萄是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)價值巨大且伴隨人類文明發(fā)展的世界最古老果樹之一，但野生葡萄種質(zhì)資源還未得到充分利用。全球共有野生葡萄70余種，中國具有40余種。綿毛葡萄（Vitis retordii）可同時在內(nèi)陸與海濱生境生長繁衍，為探究野生葡萄適應(yīng)高鹽海濱環(huán)境的機(jī)制提供了珍貴的研究材料。

該研究組裝了第一個野生葡萄近完整基因組，并以其作為參考基因組，對沿海和內(nèi)陸群體進(jìn)行了群體遺傳學(xué)分析，鑒定了與鹽脅迫、輻射等海濱環(huán)境適應(yīng)相關(guān)的一系列基因。此外，沿海群體的多樣性和有效種群大小均低于內(nèi)陸群體，表明可能面臨更嚴(yán)重的自然選擇壓力。本研究強(qiáng)調(diào)了結(jié)構(gòu)變異在物種的本地適應(yīng)尤其是海濱適應(yīng)中的重要性，挖掘了與鹽脅迫和亞熱帶環(huán)境氣候適應(yīng)相關(guān)的候選基因，為葡萄及其砧木未來育種計劃提供了重要理論依據(jù)。

圖1 | 綿毛葡萄內(nèi)陸和沿海群體在本地適應(yīng)過程的特異性分化

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員周永鋒、博士后馬志堯、徐小東、廣西大學(xué)林學(xué)院教授蔣國鳳為論文通訊作者，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院聯(lián)培博士生張?zhí)旌啤V西大學(xué)農(nóng)學(xué)院聯(lián)培碩士生彭文靜為論文共同第一作者。本研究獲得了國家自然科學(xué)基金、國家自然科學(xué)委員會杰出青年基金項目（海外）、國家重點研發(fā)計劃、廣西大學(xué)巴馬產(chǎn)教融合聯(lián)合培養(yǎng)等項目資助。

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https://doi.org/10.1111/jipb.13653

團(tuán)隊介紹

團(tuán)隊首席科學(xué)家周永鋒研究員，博士生導(dǎo)師，國家海外優(yōu)青獲得者，中國農(nóng)科院“青年英才“，深圳市海外高層次人才。2003-2010年在蘭州大學(xué)學(xué)習(xí)，2007年本科畢業(yè)于生物科學(xué)專業(yè)，2010年博士畢業(yè)于生態(tài)學(xué)專業(yè)。2010-2021年在歐洲和美國工作學(xué)習(xí)，2012年博士畢業(yè)于芬蘭奧盧大學(xué)，群體遺傳學(xué)專業(yè)，師從芬蘭科學(xué)院院士、著名植物群體遺傳學(xué)家Outi Savolainen教授。2014至2020年在美國加州大學(xué)爾灣分校美國藝術(shù)與科學(xué)院院士、著名進(jìn)化基因組學(xué)家Brandon Gaut教授課題組，承擔(dān)博士后與助理科學(xué)家工作。

周永鋒團(tuán)隊長期專注于作物群體遺傳學(xué)與全基因組設(shè)計育種工作，開展了葡萄、水稻等作物馴化的群體遺傳學(xué)研究，發(fā)掘了與重要農(nóng)藝性狀相關(guān)的候選基因，揭示了作物的馴化成本，以及重要農(nóng)藝性狀相關(guān)的適應(yīng)性變異、有害變異與結(jié)構(gòu)變異，為作物全基因組設(shè)計育種奠定了基礎(chǔ)。團(tuán)隊成立以來，主要以葡萄為模型，以群體遺傳與數(shù)量遺傳為基礎(chǔ)理論指導(dǎo)，運(yùn)用整合基因組學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法和基因組精準(zhǔn)編輯技術(shù)，推進(jìn)我國葡萄全基因組設(shè)計育種。迄今已在國際學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文30余篇，其中近五年以第一作者或通訊作者在Nature Genetics, PNAS、Nature Plants、 Molecular Biology and Evolution等期刊等雜志發(fā)表SCI論文15篇。研究成果被Nature Plants, Science Daily等多家科研媒體報道。SMBE，GSA，ESEB等學(xué)會會員；歐盟科學(xué)研究基金（ERC）評委；Horticulture Research副主編，Journal of Integrative Agriculture, Horticulturae, Frontiers of Plant Sciences和《果樹學(xué)報》等期刊編委成員。