对Channel小米的基因组分析揭示了这种野生十二倍体物种的形成是由于环境变化所导致的

《Nature Communications》：Genome analysis of Channel millet reveals a wild dodecaploid shaped by environmental variability

　　

摘要

多倍体现象是推动宏观进化过程中基因创新的重要进化力量，对开花植物的多样化和成功具有决定性影响。沟谷小米（一种野生C₄型小米）原产于澳大利亚的半干旱和干旱内陆地区。本研究通过构建高质量、基于单倍型信息的基因组组装（2.66?Gb），证实沟谷小米属于十二倍体。针对不同亚基因组的重复序列分析揭示了该异源多倍体与六个祖先物种之间的进化关系。尽管每个亚基因组的单倍型杂合度较低，但亚基因组之间存在显著的遗传多样性，这可能是该物种生态适应性和强健生长能力的根本原因。这种极端的多倍体状态可能是其对极端环境条件的适应性表现。考古学和民族历史证据表明，该物种长期以来被用作食物来源；这种长期的使用历史，加上多变的环境因素，可能共同促成了其独特的基因组结构。属于Echinochloa复合群的沟谷小米的基因组复杂性为研究野生多倍体的进化机制提供了重要线索。