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作为“绿色超级稻项目”的一部分，“全球3000份水稻中心种质资源重测序方案”(3K–RG)于2011年9月由我国农业科学院、世界水稻研讨所(IRRI) 和华大基因一起发动。2014年5月，3000份水稻基因组测序初始数据于“世界饥饿日”揭露发布于NCBI、DDBJ、GigaScience、阿里云等数据库，于全球同享。
日前，3K-RG再获新进展。北京时刻4月26日清晨，世界尖端期刊《天然》(Nature)在线宣布了绿色超级稻项目首席科学家、我国农业科学院作物科学研讨所黎志康博士等人完结的最新效果，剖析了水稻中心种质的基因组遗传多样性，对水稻的来历、基因、分类和进化规则进行了深化的讨论。
所谓的“绿色超级稻”，其理念在上世纪末开端推出，旨在“少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产”，以习惯资源、环境的急剧改变。而上世纪60年代以来，我国水稻育种已完结两次重要打破，经过进步产值处理了温饱问题。
值得一提的是，研讨团队此番在世界长时刻认可日本学者命名的情况下，对亚洲培养水稻中“籼”、“粳”两大亚种康复了具有“我国味”的籼 (Oryza sativasubsp. xian)、粳(Oryza sativasubsp. geng)亚种的正确命名。
该研讨由我国农业科学院作物科学研讨所牵头。我国农业科学院作物科学研讨所黎志康研讨员、世界水稻研讨所Kenneth L. McNally和Nickolai Alexandrov高档科学家、上海交通大学生命科学与生物技能学院韦朝春教授、华大基因张耕耘博士、我国农业科学院深圳农业基因组研讨所阮珏研讨员、亚利桑那大学Rod A. Wing教授为该篇论文的一起通讯作者。并列第一作者则有我国农业科学院作物科学研讨所王文生副研讨员、世界水稻研讨所Ramil Mauleon博士，上海交通大学博士生胡智强等12人。
论文的通讯作者之一、上海交通大学生命科学技能学院韦朝春教授对汹涌新闻(表明，“咱们这个项目最大的优点在于，曾经育种专家是靠经历、靠许多组合去试新种类，现在咱们把3010份种类的基因组测完之后，相当于给育种专家供给了‘地图’。”韦朝春举例，比方需求的方针种类在成长前期要本领淹、晚期要耐旱，那育种专家能够经过泛基因组数据库把具有这些性状的亲本去找出来，再进行杂交育种，“比较曾经成功率会高许多。”
亚洲培养稻是世界上最陈旧的农作物物种之一，成善于全世界，全球一半人口的主食依赖于它。此前有估计，到2035年需求额定添加1.12亿吨粮食才干满意未来人口添加的需求，但一起培养面积、水资源将更少，气候条件动摇也更剧烈。
这就意味着，摆在育种专家面前的应战是，未来的水稻培养种类要更高产、抗压才能更强。
而水稻育种改进的遗传根底是水稻种群基因丰厚的多样性和杂乱的效果机制。长时刻以来，全球的科学家一向致力于说明水稻基因组一切基因的功用及其等位基因多样性与重要农艺性状之间的相关，并将研讨效果运用到水稻遗传改进中。而以基因技能为中心的分子规划育种，让水稻育种周期更短、更有针对性，代表了水稻育种的发展方向。
论文中说到，现在全世界一切基因库中概有上百万个水稻种类。在这项研讨中，世界水稻研讨所供给了来历于89个国家的2500份水稻中心种质，加上来历我国的500余份代表性资料，终究经基因测序、质量操控评价后保存3010株水稻的基因数据。
研讨团队共检测到2900万个高质量单核苷酸多态性(SNPs，在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性)，240万个小片段刺进缺失(Indels)。初次提醒了亚洲培养稻种类间中存在9万个微细(100bp)结构变异(SVs，包含易位、缺失、倒位和重复)。
韦朝春侧重说到，以往研讨人员选用的Nipponbare RefSeq(粳稻种类“日本晴”测序参阅基因组)实际上在操作过程中给育种专家带来不少困惑，有基因图谱“不全”之疑。
此番，研讨团队使用3010株水稻基因构建了亚洲培养稻的泛基因组，发现了1.2万个全长新基因和数千个不完整的新基因。韦朝春表明，“本来的参阅基因组大概有373Mb，咱们现在新增了268Mb。”
其间，研讨团队在3010份资猜中再次挑选出453份测序深度较高的，来剖析其间心(core)基因宗族和涣散式(distributed)基因宗族。终究得出，共包含12770个(62.1%)中心(core)基因宗族和9050个(37.9%)涣散式(distributed)基因宗族。中心基因比较陈旧，大多数的新基因则体现更年青和长度偏短。
韦朝春说到，“曾经咱们或许以为中心基因很重要，而涣散式基因不是有必要的，但咱们测验发现，大部分育种专家以为很重要的、和产值等相关的基因并不是中心基因，而是分布式的。”
这份信息愈加丰厚的基因数据库终极受益者是育种研讨。据韦朝春介绍，在他们的泛基因数据库中，“你给我一个种类列表，我能够把这些种类共有的基因、特有基因都能够给你列出来，反过来你根据你的育种意图给我一个基因列表，我的泛基因组数据库能够告知你有这些基因的种类有哪些。”这些作业只需求数秒钟时刻就能完结，这在传统育种作业中是无法幻想的。
此前传统育种主要是依托水稻表型来作为挑选根据，现阶段分子育种技能则是从基因组层面来确认方针性状，因其一起满意功率和安全(相对于转基因育种)的要求而备受科学界推重。
值得一提的是，韦朝春还说到一个小细节。其团队在2013年参加该项研讨，而这一项意图测序作业实际上早就完毕，但海量的数据剖析却面对技能瓶颈。“一切的测序初始数据有15T，在5年前的条件下，光这些数据从他们的机器拷下来再拷到咱们的机器上，加上重复查看等要素，前前后后足足花了近半年时刻。”
我国水稻研讨的奠基人丁颖曾竭力建议水稻原产我国。此番论文中也说到，亚洲培养水稻中“籼”、“粳”两大亚种早在2000多年前的汉代已被人们所认知。丁颖也特意把籼稻定名为籼亚种，粳稻定名为粳亚种。
1928年，日本学者加藤茂范经过杂交等手法发现了籼稻和粳稻的差异。但是，加藤随后把籼稻称为“印度型” (Oryza sativaL. subsp. indicaKato)，把日本培养极广的粳稻称为“日本型” (Oryza sativaL. subsp. japonicaKato)。自此，籼稻和粳稻在世界上就一向沿袭“indica”和“japonica”命名至今。
研讨团队以为，这两个亚种用“印度”和“日本”来命名，很简单使人误解籼粳的亲缘联系、地舆分布和来历。
研讨团队在这项研讨中对亚洲培养稻集体的结构和分解进行了更为细致和精确的描绘和区分，由传统的5个集体添加到9个。分别是东亚(我国)的籼稻、南亚的籼稻、东南亚的籼稻和现代籼稻种类等4个籼稻集体，东南亚的温带粳稻、热带粳稻、亚热带粳稻等3个粳稻集体、以及来自印度和孟加拉的Aus和香稻。
别的，经过对许多和驯化进化相关基因的单倍型和泛基因组剖析发现，籼稻带着的许多基因不存在于粳稻中，粳稻的许多基因也不存在于籼稻中。此外，不同地舆来历的水稻农家种类集体都带有特异的基因宗族。
据韦朝春泄漏，由于命名问题，《天然》修改及文章审稿人曾多次和研讨团队交流，起先并不认可这种批改。“但黎志康教师坚持要把之前的误导性命名改过来，终究说服了对方。”