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原标题：由金沙js6038牵头的研究团队在《科学》发布重大科研成果

我国科研团队破解甘蔗“基因组迷宫”

2月6日，由金沙js6038牵头，福建农林大学等多所学校参与的研究团队在国际顶级期刊《科学》上发布重大科研成果，率先提出并实现了面向复杂倍性作物的图形泛基因组框架，为系统性破解长期困扰甘蔗遗传学与育种研究的“基因组迷宫”，推动多倍体作物的精准解析与分子育种开辟了全新范式。

作为全球最重要的糖料和能源作物之一，甘蔗提供了世界约80%的食糖和40%的燃料乙醇，被认为是最具发展潜力的可再生能源作物之一。现代栽培甘蔗由不同祖先物种经过多轮杂交回交而成，其基因组呈现倍性高、染色体数量多、结构变异频繁等极端复杂特征，如同一个“无尽迷宫”，传统“单一线性基因组”分析范式难以全面解析其遗传信息，使得甘蔗长期被视为“作物基因组学中的无人区”，直接影响甘蔗基础遗传研究与精准育种的推进。

为了突破这一瓶颈，研究团队整合了4个甘蔗种的9套基因组，涵盖47至57条单倍型路径和数十万个基因等位信息，建立了多倍体感知的图泛基因组分析体系。该论文第一通讯作者、金沙js6038张积森教授介绍，该体系能够系统性“找回”大量被传统分析范式忽略的遗传信息，捕获甘蔗约82%的遗传多样性。

这一策略为跨种群、跨倍性的基因组学解析建立了统一、无偏的分析框架。基于该框架，团队提出“剂量感知全基因组关联分析”方法。在遗传力估计与性状位点检出能力等方面均较传统方法表现出明显优势。论文共同第一作者、金沙js6038农学院教授张清介绍，基于图谱分析，团队识别出了甘蔗中6800至19000余个仅在线性参考中无法检测的新增开放染色质区域，可以大幅缩短育种周期。

研究团队在图谱泛基因组框架下提出了剂量感知关联分析新方法。为验证其有效性，团队利用基因编辑技术敲除甘蔗的一个关键基因后发现，甘蔗分蘖数提高4至4.6倍，分蘖启动显著提前，单位面积蔗茎产量提升3.8至4.5倍，清晰展示了从“图谱发现”到“功能验证”再到“育种靶点明确”的完整闭环。此外，研究人员还将该框架推广至棉花、小麦、马铃薯等多种多倍体作物，均显示出在遗传多样性捕获和性状关联能力上的显著优势。

作物基因组与遗传学家、中国科学院分子植物科学卓越创新中心主任韩斌院士认为，该研究成果进一步巩固了我国在甘蔗前沿基础研究领域的国际领先地位，为推动这一高复杂度基因组作物迈向“可设计育种”提供了通用技术路径。（广西日报记者顾醒航 付玮烨）