2025年12月23日,我所小麦研究室与华中农业大学小麦团队合作,在国际知名学术期刊《Molecular Plant》在线发表题为“Telomere-to-telomere genome assembly reveals the genomic architecture of disease resistance and yield coordination in elite wheat YM33”的重要研究成果。该研究完成了我国首个现代小麦品种的高质量无缺口端到端(T2T)基因组的组装,建立的分层组装策略大幅提升了复杂基因组的组装效率,为同类作物基因组解析提供了高效技术范式。
小麦产量与抗病性协同提升是作物遗传育种的核心目标,而赤霉病、白粉病等重大病害与高产性状的遗传矛盾,长期以来是制约小麦育种突破的关键瓶颈。我所自主培育的扬麦33是首个大面积高产的抗赤霉病品种,从育种层面成功破解了抗赤霉病与高产难以兼顾的世界性难题。为深入挖掘其高产高抗的分子遗传基础,研究团队创新采用“混合测序+分层组装”策略,整合Oxford Nanopore(ONT)、PacBio HiF长读长测序技术及Hi-C三维基因组技术,完成了扬麦33高质量、无缺口(gap-free)的端粒到端粒(T2T)基因组组装,这也是我国首个现代小麦品种的T2T基因组。该研究系统揭示了扬麦33在保持高产的同时兼抗赤霉病和白粉病的基因组基础,为小麦高产抗病性状的协同改良提供了重要理论依据与技术参考。
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、生物育种钟山实验室等项目的资助。