四拷贝核心基因调控紫花苜蓿适应性与产量

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。

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。进一步分析发现，大量四个拷贝的基因是苜蓿属的核心基因，但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。该研究为深入挖掘同源多倍体的基因组结构和功能奠定了基础，为紫花苜蓿等同源多倍体作物的育种提供了新思路。

该研究得到农业生物育种重大专项等项目支持。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-67280-9