科技日?qǐng)?bào)北京1月10日電（記者陸成寬）作為一種重要的多用途禾谷類作物，高粱有著怎樣的馴化和改良過(guò)程？中國(guó)科學(xué)院植物研究所等單位的研究人員成功解析了高粱馴化改良過(guò)程中的基因組印記。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《分子植物》。

　　“基于對(duì)世界范圍內(nèi)收集的445份高粱種質(zhì)資源的基因?qū)W研究，我們發(fā)現(xiàn)，不同高粱亞群的血緣關(guān)系相對(duì)獨(dú)立，但也存在很明顯的混雜情況，各亞群之間存在廣泛的基因流。這表明，高粱具有頻繁的種內(nèi)和種間雜交。”1月10日，論文共同通訊作者、中科院植物所研究員景海春告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

　　依據(jù)種質(zhì)資源馴化改良所處階段與育種用途兩個(gè)維度，研究人員對(duì)來(lái)自全球的445份高粱種質(zhì)資源進(jìn)行了基因分型，并分析了不同表型和遺傳分化的基因組差異。

　　研究發(fā)現(xiàn)，不同高粱亞群的血緣關(guān)系相對(duì)獨(dú)立，但也存在很明顯的混雜情況，各亞群之間存在廣泛的基因流，表明高粱具有頻繁的種內(nèi)和種間雜交。同時(shí)，研究人員還發(fā)現(xiàn)，多個(gè)高粱亞群之間存在大片段的相似染色體連鎖區(qū)塊。“這同樣可以作為各群頻繁基因流動(dòng)的佐證。”論文共同通訊作者、中科院植物所副研究員郝懷慶解釋道。

　　研究人員通過(guò)正選擇掃描分析發(fā)現(xiàn)，14.68%的高粱基因組在進(jìn)化過(guò)程中受到選擇，涉及馴化階段的3649個(gè)基因，籽粒高粱改良過(guò)程中的4287個(gè)基因和甜高粱改良過(guò)程中的3888個(gè)基因。

　　“我們還總結(jié)出馴化基因從野生到地方小種再到改良高粱過(guò)程中的8個(gè)不同的單倍型變化模型，Sh1和SbTB1兩類基因分別代表了兩種重要的模型，一種是弱選擇及多起源模式，另一種是強(qiáng)選擇及單馴化模式。”郝懷慶介紹。

　　此外，研究人員還證明了在籽粒高粱改良過(guò)程中對(duì)高粱莖稈含汁性關(guān)鍵調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子Dry基因的無(wú)意識(shí)選擇。

　　景海春表示，這項(xiàng)研究為揭示高粱馴化歷程和利用提供了分子證據(jù)，同時(shí)也為未來(lái)高粱的遺傳改良與從頭馴化提供了思路和基因資源。