揭示毛竹的遗传多样性：一项群体基因组学研究

几个世纪以来，竹子一直是中华文化和日常生活中不可或缺的一部分，它不仅是核心的自然资源，更是一种深厚的文化象征。毛竹（Phyllostachys edulis）作为栽培最广泛的竹种，覆盖了广袤的国土，在生态和经济可持续发展中发挥着至关重要作用。在发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的最新研究中，我们对来自全国各地的 427 份毛竹样本进行了全基因组重测序，提供了迄今为止关于竹子遗传多样性、群体结构和进化历史最全面的见解。

主要发现

• 基因组多样性与群体结构： 尽管栽培广泛，我们的研究发现毛竹的遗传多样性较低，但其基因型杂合度显著较高。我们鉴定出 5 个系统发育群体，揭示了在环境适应和历史瓶颈影响下形成的独特演化路径。

• 环境适应与平衡选择： 毛竹基因组中的许多基因似乎经历了平衡选择（Balancing selection），特别是涉及氧化应激响应、病原体防御和生长调节的基因。这些发现解释了毛竹如何在漫长的岁月中成功适应各种环境压力。

• 农艺性状的基因组贡献： 通过全基因组关联分析（GWAS），我们将遗传变异与 9 个重要性状联系起来，包括茎秆强度、密度和弹性——这些特征决定了竹子的机械性能和农业用途。鉴定的许多候选基因参与了细胞壁形成、碳水化合物代谢和抗逆性，为未来的育种项目提供了宝贵的遗传标记。

研究感悟

这项研究标志着我第一次直接参与竹子相关的科研工作，这是一个长期令我着迷的领域。此前我们曾宣布启动“竹藤基因组计划”，但本次研究代表了我们对竹子群体进行的首次深度基因组探索。作为一个在中国西南部农村长大的人，竹子一直是我生活中不可分割的一部分——从儿时攀爬竹竿、制作竹制玩具的游戏，到看祖父熟练地编制竹具。竹子是一种塑造了日常生活和童年冒险的材料。

随着中国工业化的快速发展，许多传统的竹子应用场景正在减少，逐渐被塑料和金属等现代替代品取代。然而，当我和合作伙伴讨论这项研究时，童年的记忆生动地浮现在脑海——在竹林阴影下度过的夏日午后，或是端午节看祖辈用竹壳包裹粽子。这些怀旧的时刻提醒着我：我们的工作不仅仅关乎基因组和序列，也关乎保护竹子的文化遗产和生态价值。通过这项研究，我希望我们能连接过去与未来，确保竹子在科学探索和文化认同中依然占据重要地位。

研究全文可通过 Nature Communications 在线访问。