近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物基因組選擇技術(shù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合國(guó)內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)完成了我國(guó)玉米骨干自交系“昌7-2”的高質(zhì)量基因組圖譜，構(gòu)建了超過250萬個(gè)化學(xué)誘變位點(diǎn)的突變庫(kù)，并完成了系統(tǒng)性功能注釋。

“昌7-2”是我國(guó)玉米雜交育種中重要的父本材料，具有配合力強(qiáng)、抗旱耐瘠薄、廣適等特性，是解析玉米雜種優(yōu)勢(shì)和農(nóng)藝性狀遺傳基礎(chǔ)的理想材料。構(gòu)建“昌7-2”的突變體庫(kù)資源，有利于深入挖掘和利用其優(yōu)良基因。

科研團(tuán)隊(duì)成功組裝了“昌7-2”的高質(zhì)量基因組，并對(duì)創(chuàng)制的1716個(gè)化學(xué)誘變株系進(jìn)行了全基因組測(cè)序，構(gòu)建了包含250萬個(gè)突變位點(diǎn)的大規(guī)模突變體庫(kù)。隨后，科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地引入蛋白質(zhì)語(yǔ)言模型與DNA語(yǔ)言模型兩種大型AI模型，對(duì)該突變體庫(kù)中全部突變進(jìn)行功能預(yù)測(cè)，成功篩選出4個(gè)調(diào)控玉米重要農(nóng)藝性狀的關(guān)鍵基因，并驗(yàn)證了該策略的高效性與準(zhǔn)確性。此外，科研人員發(fā)現(xiàn)部分同義突變可能影響基因的轉(zhuǎn)錄水平。

該研究為理解突變功能提供了新視角，為玉米功能基因挖掘與育種提供了遺傳資源和數(shù)據(jù)平臺(tái)。（周姝蕓）