4月28日，山东省潍坊市政府新闻办召开新闻发布会，介绍潍坊市绘就高质量基因组图谱，推动小麦、黄瓜、葡萄精准育种的有关情况并回答记者提问。
发布人
何航潍坊现代农业山东省实验室、北京大学现代农业研究院农业大数据平台主任、研究员
叶文秀潍坊现代农业山东省实验室、北京大学现代农业研究院葡萄种质创新与利用实验室主任、研究员
卢芳芳潍坊市科技局党组成员、副局长
葡萄完整基因组图谱新成果的学术意义
葡萄在全球范围种植广泛，即可鲜食又可加工成葡萄酒等，具有很高的经济价值，是农民致富、乡村振兴、人民美好生活中不可或缺的重要园艺作物。我国是葡萄生产大国，葡萄产量世界第一，山东是我国葡萄的重要产区，产量排名全国第三，葡萄酒生产排名全国第一。
近期，潍坊现代农业山东省实验室、北京大学现代农业研究院在国际顶尖期刊《自然-遗传学》上在线发表了题为Super pangenome of Vitis empowers identification of downy mildew resistance genes for grapevine improvement的研究成果，标志着我国在全球葡萄遗传学研究领域走在了前列。这一重大成果的取得，不仅对世界葡萄种质创新和品种选育产生重大而深远的影响，更有助于推动山东本地葡萄产业全链条提质增效。
葡萄属于葡萄科葡萄属植物，该属包括两个亚属，麝香葡萄亚属和真葡萄亚属，共计70余个种；根据地理分布可将其分为三大类群，欧亚种群、北美种群和东亚种群。我国是葡萄生产大国，葡萄产量世界第一，同时也是东亚种群葡萄属植物最多的国家。葡萄驯化始于11,000年前，是最古老的驯化作物之一，漫长的持续驯化和多年的育种改良导致现代葡萄品种的遗传多样性缩小和抗性丢失，使其易受病虫、逆境等各种不利条件的影响。
葡萄基因组是葡萄改良与利用的基础。超级泛基因组代表一个属内所有物种的基因组信息，尤其蕴含了野生种中丰富的基因组变异，是对泛基因组的进一步扩展，在远缘杂交和基因发掘等方向具有重要应用前景。野生葡萄遗传多样性丰富并携带超强的抗性基因，是葡萄改良的重要种质资源，但以染色体级基因组组装为基础，涵盖主要葡萄属物种，特别是包含东亚野生种葡萄的属级泛基因组一直未见报道。
第一，本研究首先组装了全球首个端粒完整单倍型葡萄基因组，以及72份包含25个野生种和47个栽培种葡萄的代表性葡萄材料高质量染色体水平的单倍型基因组组装，总计144个单倍型葡萄基因组，构建了第一个涵盖欧、亚、美三大种群的葡萄属超级泛基因组，发现了超过6.4万个基因家族，鉴定出132,518个非冗余结构变异。该超级泛基因组极大地扩展了葡萄遗传改良的基因池。
第二，本研究通过葡萄单倍型基因组系统发育进化树的构建，发现欧亚种群和北美种群存在较多杂交事件，而东亚种群较少，表明东亚种群未被充分利用。这些分析揭示了葡萄属植物复杂的育种历史和丰富的遗传多样性，挖掘了未被利用的葡萄属植物，为品种改良提供了重要种质资源。
第三，本研究以葡萄霜霉病为实例，展示了高质量泛基因组在重要农艺性状分子标记鉴定以及机理研究中的高效性。研究发现TIR-NBARC-LRR免疫受体蛋白基因家族的基因数量可能是葡萄抗病性的重要决定因素之一；鉴定到已知霜霉病抗性数量性状位点Rpv3中存减弱抗病性的基因，为未来改进该数量性状位点的利用提供了重要信息；通过多组学关联分析，鉴定出近2000个与葡萄抗霜霉病相关数量性状位点；发现一个氨基酸转运蛋白基因VvLHT8可能通过负调控葡萄水杨酸合成和气孔免疫反应进而抑制葡萄抗病性。
综上所述，本研究提供了迄今最全面的葡萄属基因组资源，有助于全面解析葡萄基因组的复杂性和多样性，从而高效发掘并利用葡萄特别是野生葡萄种中的优异基因。本研究结合葡萄属超级泛基因组、群体转录组学和表型组学，对葡萄属遗传多样性和重要农艺性状形成机制的深入探索，为未来培育超级葡萄以及配套产业技术的研发提供了理论基础和新的思路，标志着葡萄基因组研究迈进新的阶段，也必将加速推动我国葡萄种质创新和葡萄产业的高质量发展。
