野生稻和栽培稻的全基因组揭示了遗传多样性，以及水稻驯化过程中丢失和被选中的基因序列

《Rice》：Pan-genome of wild and cultivated rice uncovers genetic diversity, lost and selected sequences during rice domestication

野生稻基因组泛基因组构建揭示耐盐基因WRKY67的进化起源及功能验证。通过180份AA基因组野生稻的基因组重测序，发现7.24×10^6-2.60×10^7 SNPs和2.01×10^6-7.24×10^6 InDels，揭示O. meridionalis→O. rufipogon→O. sativa的基因流动方向，并鉴定WRKY67作为盐胁迫响应关键基因。该研究填补了AA基因组野生稻定向资源挖掘的空白，为耐盐水稻育种提供新靶点。

　　

摘要

作物的野生亲缘种是提高栽培品种抗逆性和产量的关键遗传资源。水稻（Oryza sativa L.）的驯化导致了许多有益性状的丧失，尤其是在与栽培水稻亲缘关系最近的AA基因组类型的野生稻中。然而，现有的Oryza泛基因组研究仅涵盖了有限的AA基因组野生物种，或者主要关注非AA基因组类型的野生稻。在本研究中，我们利用180个野生稻品种的基因组重测序数据，构建了五种AA基因组类型的泛基因组，包括O. barthii、O. meridionalis、O. glumaepatula、O. longistaminata和O. rufipogon，每种类型包含了67–224 Mb的新序列。这些物种之间的遗传变异非常丰富，单核苷酸多态性（SNPs）的数量范围为7.24×10⁶到2.60×10⁷，插入缺失（InDels）的数量范围为2.01×10⁶到7.24×10⁶。研究结果表明，主要的进化基因流动方向是从O. meridionalis到O. rufipogon，再进一步到O. sativa，这反映了AA基因组水稻物种之间的潜在进化趋势。值得注意的是，O. meridionalis和O. rufipogon之间存在多个保守的非同义单核苷酸多态性（nsSNPs），表明这些基因在进化过程中具有重要作用。在丢失和选择的基因区域中发现了许多与应激反应和生长调节相关的基因，其中42个基因在O. rufipogon中表达上调，32个基因在盐胁迫条件下与栽培品种Nipponbare中的表达不同。WRKY67基因被确定为水稻耐盐性的候选基因，这一结论通过RT-qPCR分析、共表达研究以及盐胁迫条件下WRKY67敲除突变体的表型评估得到了进一步验证。本研究填补了AA基因组水稻遗传资源研究领域的空白，并提供了可直接用于耐盐水稻育种的候选基因。