近日，中国热科院甘蔗研究中心联合崖州湾国家实验室，完成甘蔗重要栽培种R570基因组的深度“优化升级”，新增了近10亿个碱基对的序列，发掘出一批抗病关键基因，为甘蔗抗病分子育种和种质创新提供了更完整的基因组支撑与候选靶标。

2024年，甘蔗栽培品种R570的参考基因组发表于《Nature》，成为甘蔗基因组研究的里程碑成果。该品种由法国科学家选育，兼具高产高糖、适应性广等特性，是全球首个完成染色体级别基因组组装的现代栽培种，也是甘蔗基因组学和遗传育种研究的“模式材料”。然而，受测序技术局限，该版本基因组仍存在组装盲区，大量高度重复的长DNA片段未能实现精准拼装。

研究团队以已发布的R570基因组为骨架，采用“以旧带新”策略进行靶向升级，新增约9.6亿碱基序列，富含此前难以组装的重复区域。新增序列中注释出39192个新基因，相关基因显著富集于抗病通路，使抗性基因总数达6889个，相较旧版本抗性基因数量提升13.64%。结合RNA-seq和基因共表达网络分析，锁定195个黑穗病抗性候选基因，其中34个位于新增序列，4个代表性基因在抗/感品种间表达差异显著。

图1  甘蔗栽培种R570基因组的优化升级

该研究成果以“Upgraded genome with ultra-long Nanopore reads facilitates resistance-gene discovery in sugarcane”为题发表在《Journal of Genetics and Genomics》。中国热科院生物所吴期滨研究员、崖州湾国家实验室张超博士、王戈博士和中国热科院生物所/福建农林大学邹文会博士为论文共同第一作者。中国热科院甘蔗研究中心主任/热带作物生物育种全国重点实验室阙友雄研究员和崖州湾国家实验室王海峰教授为共同通讯作者。该研究获得了中国热带农业科学院国家热带农业科学中心科技创新团队、广西科技重大专项、热带作物生物育种全国重点实验室等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jgg.2026.07.012