鹰嘴豆群体测序

​ 2019年4月29日，《Nature Genetics》在线刊发了由国家基因库、国际作物半干旱热带作物研究所（ICRISAT）、深圳华大生命科学研究院合作主导，来自全球范围的21个研究机构组成的科学家团队协作完成的题为 "Resequencing of 429 chickpea accessions from 45 countries providesinsights into genome diversity, domestication and agronomic traits" 的研究论文。该研究对来自45个国家的429种鹰嘴豆品系完成基因组测序，对15,000份鹰嘴豆重测序，覆盖全球82.7%的鹰嘴豆种质资源。完成了有史以来最大规模的鹰嘴豆全基因组重测序研究。研究成果明确鉴定了该物种耐旱和耐热的功能基因，为培育高产与抗逆的鹰嘴豆提供了宝贵的遗传资源。

对干旱、半干旱地区的开发有重要现实意义

鹰嘴豆为豆目蝶形花科，属草本植物，主要特点是根系发达，具有较强的耐旱能力，同时根瘤具有极强的固氮能力，是印度和巴基斯坦主要粮食之一，在印度具有广泛的种植。因为鹰嘴豆有极耐旱的特点，此次鹰嘴豆全基因组重测序研究成果对于我国西北、西南和其他广大干旱、半干旱地区的开发有重要的现实意义。

该研究主要绘制了鹰嘴豆在印度和非洲进行起源及扩散历史，同时为鹰嘴豆的遗传多样性及作为驯化和农艺性状提供的关键的见解。对于农业生产而言，这意味着可以培育出高产和抗病抗逆的鹰嘴豆新品种，能够更好的适应变幻莫测的气候，及适应于更广泛的气候条件种植区域。

研究覆盖45个国家的429种鹰嘴豆品系

本研究选取的鹰嘴豆材料是从全球所搜集的品种代表78%遗传多样性，从中鉴定出497万个特异的SNP位点，超过以往对鹰嘴豆的群体研究。通过主成分、系统进化和群体结构分析，将429份遗传材料分为野生种、地方品种和栽培品种。通过对不同种群进行比较发现，鹰嘴豆在驯化历史中丢失了近80%的遗传多样性，暗示了人类祖先在其驯化历史中发挥了巨大的作用。这也表明，利用野生近缘种进行遗传育种的巨大潜力。

全球超过90％的鹰嘴豆种植区位于南亚地区，据说干旱和气温升高导致全球鹰嘴豆产量损失超过70％。 由于气温上升，导致鹰嘴豆作为喜凉作物可能会进一步降低生产力。“全基因组关联研究确定了13个农艺性状的候选基因。 例如，我们可以识别基因（例如REN1，β-1,3-葡聚糖酶，REF6），这些基因可以帮助作物耐受高达38℃的温度并提供更高的生产力，“国际作物半干旱热带作物研究所遗传资源项目主任Rajeev Varshney博士说。

这项研究还证实，鹰嘴豆是新月沃土（西亚、北非地区两河流域及附近附近一连串肥沃的土地）和地中海地区经阿富汗运到印度，可能在200年后又被重新带回最初的起源地。这项新的研究推测，鹰嘴豆可能直接从中亚或东非而不是地中海引入新大陆。“我们的研究表明，新月肥沃和地中海是可能的鹰嘴豆的起源的主要中心，埃塞俄比亚是次要的多样性中心。鹰嘴豆从地中海/新月肥沃到中亚的迁徙路线可能与东非（埃塞俄比亚）和南亚（印度）到中亚的迁徙路线平行。”Rajeev Varshney博士补充说。