中国农科院农业基因组所与中国水稻研究所合作发布超级稻“天优华占”亲本高质量基因组

“天优华占”是适合于南方稻区广泛种植的籼型杂交水稻，由中国水稻研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所、广东省农业科学院水稻所合作育成，先后3次通过国家品种审定（国审稻2008020、国审稻2011008、国审稻2012001），是国家南方稻区区试的对照品种（长江中下游连作晚稻、华南早稻），同时也是农业部认定的超级稻品种（长江流域单季稻、长江中下游连作晚稻）。该品种的主要表现：产量高、品质好、综合抗逆性较强、适应性广，多年来受到广大稻农的喜爱，连续八年（2011-2018年）被农业部推荐为主导品种，截止2019年已累计推广面积2700万亩以上，是我国连作晚稻超级稻育种的重要代表性品种。因此构建“天优华占”的亲本“天丰”和“华占”的高质量基因组，有助于解析水稻杂种优势机理，助力功能基因的挖掘，推动其在分子设计育种中的应用。

“天优华占”田间照片（中国水稻研究所朱旭东研究员提供）

近日中国农科院深圳农业基因组研究所和中国水稻研究所合作在SCIENCE CHINA Life Sciences 在线发表了题为High-quality genome assemblyof Huazhan and Tianfeng, the parents of an elite rice hybrid Tian-you-hua-zhan的研究论文。该论文对“天优华占”的两个亲本“天丰”和“华占”分别利用PacBio和Nanopore测序并分别组装，构建了高质量的contig。在此基础上经Hi-C构建染色体级别基因组，并利用“天丰”和“华占”构建的重组自交系群体进行了遗传图谱验证，最终获得“天丰”和“华占”高质量基因组。华占和天丰基因组总长度分别为395.89和399.09 Mb。经评估，华占和天丰的LAI指数分别为22.96和21.24，BUSCO评估为98.50和98.70%，完整性为99.20和99.70%。

论文系统比较了不同三代组装软件对PacBio和Nanopore平台数据的适应性，不同纠错策略对组装准确性的影响以及不同测序深度对组装效果的影响，为水稻基因组的快速、高质量组装提供了参考。

华占和天丰基因组特征

以日本晴（MSU V7.0）为参考基因组，将华占和天丰基因组，以及目前被广泛使用的高质量水稻基因组明恢63（MH63）、珍汕97（ZS97）、9311、R498进行比较基因组学分析，获得了基因结构变异集。基于高质量基因组比对鉴定获得的变异集，准确率高，为研究水稻基因功能及其进一步应用提供了可用资源。

该研究结果为水稻目标基因的克隆和候选基因预测提供了直接的参考序列以及变异信息，可以助力水稻功能基因组和分子设计育种研究。

中国农科院深圳农业基因组所博士生张会和中国水稻研究所王跃星副研究员为论文的共同第一作者，中国农科院深圳农业基因组所常玉晓研究员和南京农业大学熊国胜教授为论文共同通讯作者。该研究得到中国水稻研究所钱前研究员的指导和支持。该研究由中国农科院青年英才、深圳市科创委及大鹏新区产业发展专项资金等项目的资助。