JGG | 中国农业大学张蕴薇/王慧团队组装二倍体黄花苜蓿高质量基因组

黄花苜蓿 (Medicago sativa ssp. falcata) 是苜蓿属多年生优质牧草，耐寒、抗旱且耐盐碱，广泛分布于我国北部、蒙古国及俄罗斯地区。作为苜蓿抗逆育种的关键野生近缘种质，黄花苜蓿饲用价值优良，在退化草地生态修复和苜蓿育种改良中不可或缺。

近日，中国农业大学草业科学与技术学院张蕴薇/王慧团队Journal of Genetics and Genomics在线发表题为“High-quality genome assembly and genotype diversity of Medicago sativa ssp. falcata”的研究论文。该研究构建了黄花苜蓿高质量二倍体参考基因组，并完成对271份种质材料的群体遗传分析，为解析其抗逆遗传机制、追溯进化历程提供了重要的基因组资源。

研究团队整合Illumina、PacBio HiFi、Hi-C等技术，获得二倍体黄花苜蓿Medicago sativa ssp. falcata (accession PI631549) 高质量参考基因组。基因组大小约745.04 Mb，Contig N50达47.39 Mb，Scaffold N50为93.47 Mb，BUSCO完整度达96.95%。比较基因组显示其与紫花苜蓿亲缘最近，关键基因家族扩张富集于甜菜红素、异黄酮等次生代谢通路，揭示其强抗逆性与黄花表型遗传基础。团队对271份核心种质进行重测序，将其分为9个类群，倍性鉴定确认87份为二倍体，其余为多倍体；欧亚群体差异揭示了环境驱动适应性进化机制。

二倍体黄花苜蓿基因组组装及比较基因组学分析

A：黄花苜蓿(黄色字体)与紫花苜蓿(紫色字体)之间的点图共线性比较；B：黄花苜蓿与蒺藜苜蓿(绿色字体)之间的点图共线性比较；C：黄花苜蓿及其近缘物种的时间校准系统发育树；D：黄花苜蓿中扩张基因家族的 KEGG 通路富集分析；E：黄花苜蓿与紫花苜蓿之间Ka/Ks ≥ 2的基因的KEGG通路富集分析；F：271份黄花苜蓿种质资源的系统发育树；G：通过k-mer分析获得的“Subset 1n Coverage Estimate”。

二倍体黄花苜蓿高质量参考基因组解析及大规模种质群体遗传分析，为苜蓿种质资源保护、精准鉴定与抗逆育种提供了关键支撑，也为推动草地生态修复提供了核心遗传资源。