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植物超泛基因组研究现状与展望

文献类型： 中文期刊

作者： 黄小琴 1 ; 胡丽松 1 ; 范睿 1 ; 张兴坦 2 ; 郝朝运 1 ;

作者机构： 1.中国热带农业科学院香料饮料研究所

2.中国农业科学院深圳农业基因组研究所

关键词： 植物超泛基因组;植物泛基因组;基因组组装;植物基因组学;测序技术

期刊名称： 中国科学(生命科学)

ISSN： 1674-7232

年卷期： 2025 年 55 卷 009 期

页码： 1793-1811

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 近年来,高通量测序技术的迅猛发展极大地推动了植物全基因组测序进程.然而,单一参考基因组无法全面覆盖物种的全部遗传信息,限制了基因组学的深入研究.泛基因组(pan-genome)通过整合多个代表性个体的基因组数据,有效克服了单一参考基因组的局限性,能够更全面展示物种的基因多样性,包括基因结构和变异,为基因组学研究开辟了新方向.然而,泛基因组更多关注单一物种内的基因多样性,为了捕捉植物界丰富的遗传多样性,泛基因组进一步扩展为超泛基因组(super-pangenome).植物超泛基因组从物种层面扩展至属或更高分类单元,涵盖栽培种及其二级、三级基因库中的野生近缘种.通过整合多元物种的种质资源,不仅构建了丰富的遗传变异图谱,还能捕捉到稀有基因和独特变异,为植物改良提供了新的潜力与方向.这将有助于通过分子标记辅助选择或基因编辑技术,将野生近缘种有价值的性状转移到优质品种,为植物品种改良提供宝贵基础,推动农业生产中更高效、更具适应性的品种创新.本文回顾了植物基因组和泛基因组研究的发展历程,总结了目前已发表的植物超泛基因组及其应用,并探讨了植物超泛基因组未来的前景和面临的挑战.

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