科技创新进展：揭示水稻去驯化及杂草稻环境适应性遗传机制
5月24日，《Nature Communications》在线发表了我所杂草课题组和浙江大学合作完成的研究论文“杂草稻去驯化及其环境适应性相关的基因组学变异研究”，揭示了水稻去驯化过程遗传变化及杂草稻对环境适应的进化机制。
杂草稻在东南亚、南美洲等稻区大面积分布，在我国江苏、广东、辽宁和宁夏等地发生非常严重，已成为严重危害水稻生产的稻田恶性杂草。由于杂草稻遗传背景与栽培稻极为相似，除草剂难以根除，给水稻生产带来极大影响。
杂草课题组从江苏、广东、辽宁和宁夏四地收集了155份杂草稻材料和76份当地历年栽培稻品种，并对这些材料进行了全基因组重测序（平均层数18X）和群体遗传学分析。研究发现，我国杂草稻均起源于栽培稻，但江苏、广州、辽宁和宁夏杂草稻群体起源方式为独立去驯化起源。7号染色体6.0-6.4Mb区间发现的决定水稻种皮颜色基因Rc和一串富集编码水稻过敏性蛋白的相关基因。该区域可能为水稻去驯化形成杂草稻起了重要的作用。杂草稻去驯化过程中并非是简单的将栽培基因型恢复为野生型，而是利用新的变异和分子机制适应环境，其群体从农田人为环境到复杂的自然环境的适应性进化过程中，受到了平衡选择从而产生更多的遗传多态性以适应复杂的生存环境。这与水稻驯化过程经历的正向（定向）选择相反。这些研究结果加深了对作物驯化和去驯化进化的遗传机制认识，对理解杂草稻环境适应机制、制定合理水稻栽培措施具有重要理论指导意义。
该研究得到国家水稻产业体系和中国农科院科技创新工程的资助。周勇军助理研究员和浙江大学邱杰博士是文章的共同第一作者，我所陆永良研究员和浙江大学樊龙江教授为共同通讯作者。
原文链接：https://www.nature.com/articles/ncomms15323
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