科學家釋出草豌豆染色體級參考基因組，為氣候適應型農業帶來新曙光

由約翰英納斯中心（John Innes Centre）科學家領銜的研究團隊，完成了草豌豆（Lathyrus sativus）染色體級基因組組裝的定序與註釋工作。草豌豆是一種備受矚目的豆科作物，對多種逆境因子具有耐受性，在氣候適應型農業領域頗具潛力。

草豌豆（Lathyrus sativus）。圖片來源：威廉·柯蒂斯（William Curtis）/《植物學雜誌》（The Botanical Magazine）

草豌豆作為豆科作物，因其在面對諸如乾旱、水澇和鹽鹼等環境壓力時展現出的韌性而備受重視。

草豌豆的種植歷史至少可追溯至8000年前，曾廣泛分佈於歐洲、亞洲和非洲部分地區。儘管如今，其主要種植區集中在南亞以及衣索比亞和厄利垂亞的高地。

然而，草豌豆種子和嫩莖中所含的毒素，阻礙了它的大面積推廣種植。在營養不良的人群中，食用草豌豆可能會引發神經性山黧豆中毒症，導致不可逆的癱瘓。

此外，此前缺乏草豌豆的基因組參考序列，也是制約作物育種改良的一大障礙。

如今，新基因組序列的問世，意味著研究人員可以運用基因編輯和現代育種方法，培育出農藝性狀更佳、毒素含量低或無毒的草豌豆品種。

這表明，草豌豆未來有望為建立更加多元化且具備氣候適應性的糧食系統做出重要貢獻。

諾裡奇可持續發展研究所（Norwich Institute for Sustainable Development）暨約翰英納斯中心的研究員彼得·埃姆裡希博士（Dr. Peter Emmrich）表示：「我們希望將這個新的基因組序列作為草豌豆研究領域的參考基因組，很高興能與其他科學家分享這一寶貴資源，助力大家對草豌豆的研究和了解。」

他還提到：「在氣候衝擊日益頻繁的當下，這個基因組使我們得以解開草豌豆韌性的秘密，進一步為農民改良此種作物，並為豌豆等其他作物的研發提供借鑑。」

草豌豆基因組序列大小近乎人類基因組的兩倍，此次是從頭組裝完成的，相比早期活力旺盛的草豌豆品系LS007的草圖組裝有了很大提升。

約翰英納斯中心的研究員安妮·愛德華茲博士（Dr. Anne Edwards）稱：「在為氣候變化加劇的未來做準備的過程中，我們迫切需要能應對乾旱、水澇或海水倒灌的作物。」

她補充道：「新的基因組序列意味著，我們距離將草豌豆列入未來氣候智慧型作物名單又近了一步。」

「投身於草豌豆研究領域，如今正是令人振奮的時刻。」

相關研究成果發表於《科學資料》（Scientific Data）期刊。

M. Vigouroux等人，2024年。《草豌豆（Lathyrus sativus）的染色體級參考基因組》。《科學資料》11卷，1035頁；doi: 10.1038/s41597-024-03868-y