近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所饲草育种与栽培科技创新团队揭示了四拷贝核心基因在紫花苜蓿育种中的“双重角色”，解析了四拷贝核心基因调控紫花苜蓿适应性与产量平衡的机制，为紫花苜蓿广适高产育种提供了重要参考。相关研究成果发表在《自然通讯（Nature Communications）》上。
紫花苜蓿作为“牧草之王”，具有同源四倍体遗传特性，该特性不仅赋予其优良的生产性能和广泛的适应性，也为挖掘逆境适应性关键基因提供了丰富的遗传资源。面对全球气候变化带来的极端环境挑战，深度挖掘和利用紫花苜蓿的抗逆基因，培育广适高产苜蓿新品种， 对保障国家饲料粮安全具有重要意义。
研究团队以中苜4号紫花苜蓿为材料，同时整合了苜蓿属7个种13个材料的基因组，构建了苜蓿属的遗传变异全景图谱。进一步分析紫花苜蓿等位基因变异和泛基因组特征，发现大量四个拷贝的基因是苜蓿属的核心基因，在逆境适应中发挥关键作用。研究还发现，四拷贝核心基因对苜蓿遗传改良是一把“双刃剑”，一方面，四拷贝核心基因在增强环境适应性方面发挥着重要作用；另一方面，大量有害变异在四拷贝核心基因中被掩盖和固化，导致紫花苜蓿自交过程中表现出严重近交衰退。
中国农业科学院北京畜牧兽医研究所为该论文第一单位和通讯作者单位。中国农业科学院深圳农业基因组研究所博士后张帆，北京畜牧兽医研究所已毕业硕士生尉春雪和深圳农业基因组所博士生史小丫为共同第一作者，杨青川研究员、康俊梅研究员和中国热带农业科学院周永锋研究员为共同通讯作者。华盛顿州立大学张志武教授、基因组所徐小东博士、马志尧博士、彭艳玲博士等参与了该研究。本项研究得到了农业生物育种重大专项等项目的支持。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-67280-9
