本报兰州讯（新甘肃·甘肃日报记者苏家英）兰州大学草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室武生聃青年研究员与内蒙古农业大学李国婧教授等多家单位的科研人员，近日合作在国际知名植物学期刊《植物杂志》上发表了题为“广泛种植于干旱地区的豆科饲用灌木柠条抗旱适应的基因组研究”的研究论文，解码了柠条的染色体水平参考基因组序列，搭建了该物种的组学数据库平台，揭示了其能够适应极端干旱生境的遗传基础，为后续柠条的生物学问题深入研究、遗传改良、新品种培育和生态产业发展提供了坚实基础。

作为我国北方旱区重要的乡土灌木，柠条不仅服务于“三北”工程建设，还是旱寒区家畜重要的优质饲草来源，成为旱寒区兼具生态修复、经济价值与社会效益的典范物种。然而，现阶段对于这一重要灌木饲草的基础生物学研究滞后，严重制约了其育种、改良和深度利用的进程。

对此，该研究团队利用三代长读长测序技术，组装完成了约1.35Gb的柠条染色体级别参考基因组，并注释到了36219个蛋白质编码基因；搭建了柠条的组学数据库分析平台CakorDB，以使该数据更好地服务于旱寒区科研工作者。

为了解析何种遗传改变赋予了柠条在广袤旱寒区极强的适应能力，研究团队通过一系列比较和进化基因组学分析发现，柠条所在的锦鸡儿属未发生过属水平的全基因组复制事件，但是串联重复扩增在该物种的适应性进化中起到了关键作用。特别是早期光诱导蛋白、热激蛋白和脱水蛋白等参与细胞保护和修复的关键基因家族通过串联重复显著扩增，使柠条具备了类似于复苏植物的基因组特质。后续研究结果表明，关键基因的扩增及高表达，可以显著提高柠条的抗旱能力。上述关键抗旱基因授权国家发明专利。