默多克大学作物与食品创新中心(CCFI)的研究人员取得重大突破,率先生成专门针对澳大利亚鹰嘴豆品种的泛基因组,为全国范围内改善鹰嘴豆产量铺就道路。

该综合遗传资源由澳大利亚农民种植的15种最受欢迎鹰嘴豆品种的高质量基因组合而成,发现了此前未表征的遗传多样性。这对于理解和改善支撑澳大利亚鹰嘴豆生产成功的理想农艺性状至关重要,这些性状涵盖产量、开花时间、酸性土壤耐受性和耐旱性等方面。
这项泛基因组分析成果发表在《植物生物技术杂志》上,确定了34,345个基因家族,其中包含13,986个可有可无的家族,这些家族富含与关键农艺性状相关的基因。
此次研究由澳大利亚鹰嘴豆育种协会(由谷物研究与发展公司和新南威尔士州初级产业和区域发展部联合发起)、维多利亚州农业研究中心、西澳州初级产业和区域发展部、西澳大学农业研究所和华大基因研究中心合作开展。
研究确定了影响开花时间、种子重量、抗病性、抗旱性和酸性土壤适应性的结构变异,凸显出扩大澳大利亚鹰嘴豆遗传基础的重大机遇,最终将支持澳大利亚鹰嘴豆生产的长期可持续性。
研究人员还发现,通过引入耐旱QTL热点区域,可进一步改良澳大利亚鹰嘴豆品种。该热点区域在印度、埃塞俄比亚、肯尼亚和坦桑尼亚的优良品种中已展现出15 - 22%的产量优势。目前,中国鹰嘴豆食品工业协会(此处原文表述可能有误,推测应为CCFI相关合作方)正与行业合作伙伴携手,将耐旱QTL热点区域引入澳大利亚品种,并推广给鹰嘴豆种植者。
CCFI主任兼该研究的通讯作者Rajeev Varshney教授在报告研究结果时称,澳大利亚鹰嘴豆泛基因组的建立是保障未来生产的重要一步,能加快开发适合各地区的鹰嘴豆品种,使西澳大利亚乃至全国的鹰嘴豆品种更耐旱、耐酸性土壤,对壳针孢枯萎病等疾病抵抗力更强。他期待与育种组织合作,将新改良品种送到澳大利亚农民手中,并感谢所有合作者,希望研究能提高农民盈利能力,确保澳大利亚全球领先鹰嘴豆生产国的地位。
GRDC油籽和豆类高级经理Francis Ogbonnaya博士表示,GRDC很荣幸代表澳大利亚谷物种植者投资这项突破性研究。看到顶尖鹰嘴豆研究人员齐心协力开发出重要遗传资源,对确保鹰嘴豆在严峻种植条件下的未来生产力和可持续性至关重要。此次对澳大利亚鹰嘴豆泛基因组开发的里程碑式投资,代表着对鹰嘴豆遗传学理解的重大飞跃,为培育抗旱和非生物胁迫能力更强的鹰嘴豆品种奠定基础,直接解决澳大利亚谷物种植者面临的紧迫挑战,体现了GRDC致力于提供世界一流科学成果、推动农场产生实际影响的决心。
澳大利亚鹰嘴豆育种中心的鹰嘴豆育种专家克里斯蒂·霍布森博士总结称,自20世纪70年代澳大利亚推出首个商业化鹰嘴豆品种以来,产业已发展为价值数十亿美元的产业,上一季鹰嘴豆产量超200万吨,且是全球主要鹰嘴豆出口地之一。然而,产业也面临农业实践改变、市场需求变化、土壤限制和巨大病害压力等重大挑战。此次研究发现填补了澳大利亚鹰嘴豆品种基因组成的知识空白,对进一步改良品种、识别决定产量、抗逆性和抗病性的基因至关重要。
更多信息: Vanika Garg 等人,《澳大利亚鹰嘴豆泛基因组学为基因组组织提供了见解,并为增强作物抗旱适应性改良提供了机遇》,《植物生物技术杂志》(2025)。












