中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所（以下簡稱中國農(nóng)科院作科所）特色農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源發(fā)掘與利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)牽頭，聯(lián)合國內(nèi)外10余家科研機(jī)構(gòu)，對來自14個(gè)國家的510份苦蕎核心資源進(jìn)行全基因組重測序，構(gòu)建了苦蕎基因組變異圖譜，揭示了苦蕎的起源和傳播馴化路徑，明確了我國西南地區(qū)作為全世界苦蕎多樣性中心和栽培苦蕎起源馴化中心的獨(dú)特地位，為研究苦蕎馴化和性狀改良奠定了重要理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果與1月12日以長文形式發(fā)表于國際著名期刊《基因組生物學(xué)（Genome Biology）》。

團(tuán)隊(duì)成員、中國農(nóng)科院作科所研究員周美亮介紹，蕎麥分苦蕎、甜蕎兩個(gè)廣泛栽培種，其中苦蕎富含蘆丁、槲皮素、大黃素、蕎麥糖醇等眾多生物活性物質(zhì)，有較高的可溶性膳食纖維、維生素和礦物質(zhì)元素含量，可與其他主要糧食作物形成很強(qiáng)的互補(bǔ)，是重要的藥食同源和健康養(yǎng)生作物。苦蕎起源于我國、廣泛栽培于北半球，它生長快速、生育期短，適應(yīng)性強(qiáng)，能耐瘠薄土地，在全世界，尤其是東亞及東歐地區(qū)廣泛種植。在我國，蕎麥栽培面積近100萬公頃，年產(chǎn)量超過120萬噸，均僅次于俄羅斯，位居世界第二。

然而，目前關(guān)于苦蕎的遺傳基礎(chǔ)和馴化過程并不清楚，重要性狀和品質(zhì)形成機(jī)理缺乏研究，嚴(yán)重制約其性狀改良和遺傳育種。

團(tuán)隊(duì)從我國西南地區(qū)搜集野生和農(nóng)家蕎麥資源上千份，結(jié)合來自其他十余國苦蕎品種，構(gòu)建了涵蓋野生種、農(nóng)家種不同層次的510份苦蕎核心種質(zhì)資源；經(jīng)基因組測序，從中挖掘到超過109萬個(gè)單核苷酸多態(tài)性（SNP），全面系統(tǒng)構(gòu)建了苦蕎基因組變異圖譜。通過生物學(xué)分析，將510個(gè)種質(zhì)分為一個(gè)野生群體和兩個(gè)栽培群體，從分子水平證明了苦蕎起源于泛喜馬拉雅地區(qū)，然后傳播到中國的南方和北方，形成中國南北栽培苦蕎的兩個(gè)獨(dú)立分支，再由中國北方傳播到韓國、中亞、俄羅斯、歐洲以及北美地區(qū)，由此明確了我國西南地區(qū)作為全世界苦蕎多樣性中心和栽培苦蕎起源馴化中心的獨(dú)特地位。

該研究還在兩個(gè)苦蕎栽培群體中分別鑒定到與株高、千粒重、果皮顏色、黃酮類物質(zhì)含量等農(nóng)藝和品質(zhì)性狀相關(guān)的獨(dú)立馴化區(qū)間及重要遺傳位點(diǎn)；同時(shí)還對利用GWAS分析挖掘到的蘆丁等重要活性物質(zhì)的關(guān)鍵調(diào)控基因進(jìn)行了功能解析。這些關(guān)鍵位點(diǎn)和基因的發(fā)現(xiàn)，將極大推動(dòng)蕎麥的品質(zhì)改良，加快蕎麥的遺傳育種進(jìn)程。（記者瞿劍）