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　　紫花苜蓿是世界范圍內(nèi)栽培最早、適應(yīng)最廣、種植面積最大的豆類牧草，蛋白含量高達(dá)20%，營養(yǎng)豐富，被譽(yù)為“牧草之王”。隨著國民生活水平的不斷提高，對牛羊等畜牧產(chǎn)品的需求也不斷增長，隨之而來對養(yǎng)殖所需的優(yōu)質(zhì)牧草特別是紫花苜蓿的需求也極大增加。目前國內(nèi)年產(chǎn)紫花苜蓿200萬噸左右，但實際需求量在500萬噸，故而高度依賴進(jìn)口。更嚴(yán)重的是目前國內(nèi)缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的紫花苜蓿優(yōu)良品種資源，優(yōu)質(zhì)苜蓿種質(zhì)大量依靠進(jìn)口。由于紫花苜蓿基因組是高雜合度、自交不親和以及同源四倍體等特點，極大阻礙了其基因組組裝，也限制了利用基因組信息對紫花苜蓿進(jìn)行農(nóng)藝性狀改良和新品種的培育工作。 

　　近日，由中科院昆明動物研究所、西北工業(yè)大學(xué)王文研究員，邱強(qiáng)教授聯(lián)合版納植物園植物園陳江華研究員為共同通訊作者，在三杰牧草研究院有限公司以及中科院STS重點項目（草牧業(yè)先導(dǎo)項目前期預(yù)研）等項目的支持下在Nature Communications發(fā)文，率先完成了紫花苜蓿基因組的解析并建立了紫花苜蓿高效的基因編輯體系；雖然國內(nèi)的苜蓿基因組工作起步較晚，但是通過強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，以優(yōu)異的成績完成了這項國際競賽，這將為中科院“創(chuàng)建生態(tài)草牧業(yè)科技體系”A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項的完成提供重要的平臺和保障。陳海濤等利用PacBio CCS（circular consensus sequencing）單分子測序技術(shù)，并結(jié)合Hi-C (High-throughput chromosome conformation capture) 技術(shù)對同源四倍體（2n=4x=32）紫花苜蓿（新疆大葉品種）的基因組進(jìn)行測序組裝，得到2.738 Gb 的高質(zhì)量的染色體水平參考基因組序列。以蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）基因組作為參考，共注釋164,632個蛋白編碼基因（圖1）。同時通過比較基因組學(xué)等手段，解析了紫花苜蓿全基因組復(fù)制和轉(zhuǎn)座子元件大量富集的等特征。研究人員利用該基因組建立了一套基于CRISPR/Cas9技術(shù)的基因組編輯系統(tǒng)，通過將調(diào)控苜蓿小葉數(shù)目的PALMATE-LIKE PENTAFOLIATA1（PALM1）等位基因進(jìn)行精準(zhǔn)突變創(chuàng)建其無抗突變體，將三出復(fù)葉的紫花苜蓿突變?yōu)?/font>5小葉的類掌狀復(fù)葉。此外，該五葉表型可以通過異花授粉以無轉(zhuǎn)基因的方式穩(wěn)定遺傳，從而創(chuàng)建不含有任何外源轉(zhuǎn)基因成分的優(yōu)良的紫花苜蓿株系（圖2）。