7月22日，我校农学院宋宝兴教授、聂小军教授、毛虎德教授联合北京大学现代农业研究院等多家国内单位在国际著名期刊Nature Genetics上发表了题为“A pangenome of tetraploid wheat reveals the genetic architecture underlying domestication and genomic diversity for breeding”的研究论文。该研究成功构建了全球首个覆盖四倍体小麦全部10个亚种的高质量图形泛基因组，系统解析四倍体小麦驯化演化的遗传架构，挖掘出一批调控产量形成、株型建成、抗逆抗病的关键优异基因与遗传变异，为小麦种质资源创新及分子设计育种提供了重要理论支撑与基因资源。
四倍体小麦（Triticum turgidum，AABB）是现代六倍体面包小麦的核心祖先种，历经百万年演化形成丰富的种质类型与遗传变异，蕴藏着大量现代栽培小麦缺失的抗病、高产、抗逆优异基因，是小麦种质创新的核心天然宝库。但长期受单一参考基因组局限，海量优质遗传资源难以挖掘利用。针对四倍体小麦基因组庞大、结构复杂、变异解析难度极大的技术难题，研究团队突破关键技术瓶颈，深度迭代优化AnchorWave比对算法，实现运算效率近百倍提升，搭建全新图形泛基因组分析体系，成功构建全球首个覆盖四倍体小麦全部10个亚种的高质量泛基因组。该成果首次全景揭示四倍体小麦遗传多样性全貌，证实种质间平均基因组序列差异达12.58%，明确转座子变异是种质分化的核心驱动力，彻底打破了传统单一基因组的解析局限，为精准挖掘小麦隐藏育种基因资源筑牢了技术根基。
本研究首次证实小麦不折穗核心驯化性状存在两次独立驯化事件，发现波斯小麦不折穗性状由全新LTR反转座子插入介导，颠覆了Btr1-A基因2 bp缺失突变的单一驯化路径经典理论，解锁了小麦从头驯化全新分子靶点。同时，研究厘清现代育种遗传狭窄化瓶颈，找回大量栽培小麦丢失的NLR类抗病基因资源，并通过多性状关联分析精准鉴定出287个调控产量、株型、抗逆等核心农艺性状的关键位点，挖掘出HAT14-B、TtGRAS-A等可同步改良小麦产量、粒形的优质功能基因与稀有结构变异，弥补了传统SNP检测的技术盲区，为小麦分子精准育种、多基因聚合改良、抗病高产新品种培育提供了全新核心基因工具与理论支撑。
该研究由西北农林科技大学与北京大学现代农业研究院牵头，整合多家国内科研单位优势力量协同完成。西北农林科技大学宋宝兴教授、聂小军教授、毛虎德教授，北京大学现代农业研究院邓兴旺院士、桑青教授、陈时盛研究员为论文共同通讯作者；西北农林科技大学已毕业博士研究生卞建新、杨光，在读博士研究生许栋、张岩、贾彦哲为论文共同第一作者。多家科研院所团队参与本次研究，中国科学院遗传与发育生物学研究所鲁非研究员、西安交通大学孙贺全教授对研究工作给予重要指导。研究先后获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家高层次人才特殊支持计划、山东省重点研发计划等项目资助。
文章链接：
https://www.nature.com/articles/s41588-026-02678-9
