近日，以云南农业大学为通讯单位，以国内外相关科研院所、实验室等为合作单位，以李富生教授和董扬教授为共同通讯作者，以奎玲副教授、
Aasim Majeed
博士、王先宏副教授为共同第一作者，利用转录组、基因组、重测序结合生态繁育等技术对甘蔗近缘野生种——蔗茅（
Erianthus fulvus
，
E. fulvus
，
2n=2X=20
）开展研究的成果，以题为
A chromosome-level genome assembly for Erianthus fulvus provides insights into its biofuel potential and facilitates breeding for improvement of sugarcane
在中国科学院一区
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期刊
Plant Communications
发表（该期刊
2022
年影响因子
8.625
，原文链接
https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462(23)00060-3
）。
该成果利用混合测序方法构建E. fulvus染色体水平的参考基因组，同时利用该基因组重建了“甘蔗属复合体”（Saccharum Complex）的系统发育，再次确定了蔗茅与甘蔗的亲缘关系。同时还鉴定了SWEET基因家族，确定了10个生物质能源相关性状的ortho-QTL区域，这不仅有助于更好地理解糖代谢途径，而且可以促进生物质能源的育种工作。此外，研究还阐明了E. fulvus在冷胁迫下的反应，并对其耐冷适应特性进行了相关解析。
在甘蔗育种中，通常认为决定其产量和蔗糖分性状的基因来源于甘蔗热带种，而抗逆基因则主要来源于细茎野生种，在目标性状基因聚合过程中，客观上存在不利基因的连锁问题，因此，试图单纯依赖常规杂交育种实现高产、高糖、抗病虫性和抗逆（旱、寒等）等多种性状兼具的聚合品种几乎是不可能的，所以常规杂交育种途径培育的商业化种植品种，总存在某些性状的不足。蔗茅是甘蔗属复合体植物中染色体数目最少（2n=20）、基因组最小（902Mb）的野生种资源，相对于甘蔗基因组大，遗传背景复杂，收获物蔗茎为营养体导致产量、品质等性状的表现受环境因素影响大等缺点，蔗茅在甘蔗基因工程育种中具有良好的优势，有望作为甘蔗遗传育种的“模式植物”。所以，蔗茅的全基因组测序是甘蔗基础生物学研究的一个里程碑，这可能有助于育种家未来的渐渗计划，探究甘蔗染色体遗传规律，加速甘蔗的高贵化育种过程做出卓越贡献。
图1 E. fulvus基因组特征
图2 E. fulvus基因组的进化特征
图3 基于全基因组SNP的最大似然(ML)系统发育树
图4 参与淀粉和蔗糖代谢的重要基因表达模式的热图
图5 E. fulvus在冷胁迫下的适应性反应表征
