福州科研团队突破甘蔗基因组解析难题，构建全球首个多尺度图形泛基因组框架

甘蔗作为全球食糖供应的支柱作物与生物能源关键原料，其高度复杂的混合倍性基因组长期制约着基础研究与育种进程。2月6日，福建农林大学联合广西大学等单位的研究成果在线发表于国际顶尖期刊《科学》，标志着我国在多倍体作物基因组学领域取得原创性突破——该团队立足福州，依托海峡联合研究院平台，首次提出并实现面向甘蔗的多尺度图形泛基因组分析框架，为福建乃至全国热带作物精准育种提供核心工具。

论文通讯作者、福建农林大学海峡联合研究院唐海宝教授指出，现代栽培甘蔗并非单一祖先演化而来，而是经多次远缘杂交与回交形成的异源多倍体，染色体数目高度可变（常达100条以上），传统依赖单一线性参考基因组的分析方法存在系统性偏差，导致超六成真实遗传变异被遗漏，严重拖慢福建甘蔗品种改良步伐。

如何为这一“难以线性化”的基因组建立真正包容、可扩展的解析模型？这是横亘在全球甘蔗研究者面前的关键瓶颈。

论文第一作者、福建农林大学海峡联合研究院黄育敏讲师介绍，团队创新性构建了多倍体感知型图形泛基因组策略：整合来自9个高质量甘蔗基因组的47–57条单倍型路径及数十万个等位基因位点，将高度异质的遗传信息编码为统一图结构。评估显示，该图形框架可捕获约82%的甘蔗遗传多样性，相较当前最优线性参考基因组（覆盖仅34%）实现质的跃升，大量曾被“过滤掉”的功能变异由此得以系统还原。

基于这一福州主导研发的图谱资源，研究团队对涵盖不同倍性的417份甘蔗种质开展群体基因组学分析，完整解析了甘蔗属内主要物种的演化历史、群体遗传结构及基因渐渗路径，形成从图谱构建→功能挖掘→育种应用的全链条验证闭环。

为检验普适性，团队进一步将该框架应用于棉花、小麦、马铃薯等典型多倍体作物，证实其可迁移性强，有望成为面向复杂基因组作物的通用分析范式，也为福建发展智慧育种技术体系注入新动能。

唐海宝表示，该图形泛基因组已直接支撑高密度分子标记开发、基因组选择准确性提升，并显著加速从野生甘蔗近缘种中定向挖掘抗逆、高糖等稀有等位基因的过程。随着福建本地甘蔗地方品种及华南野生资源持续汇入，这一“生长型”超级泛基因组将持续扩容，推动我国甘蔗育种由经验导向迈向基因驱动与精准设计新阶段。