花生（Arachis hypogaeaL.）是一种全球重要的豆科油料作物。

2026年4月24日，北京大学刘晓芹，何航和莫道克大学Rajeev K. Varshney共同通讯在Nature Genetics 在线发表题为“Telomere-to-telomere genome assemblies and population resequencing of diploid and allotetraploid peanut varieties”的研究论文。该研究展示了两个二倍体和四个四倍体花生品种的端粒到端粒基因组组装，生成了高质量参考基因组。结果表明，转座元件的复杂活性、亚基因组内的染色体重排及着丝粒扩张共同促进了四倍体基因组的非对称进化，而四个四倍体花生品种中的独特结构变异为驯化提供了明确证据。

对521份花生种质资源的群体分析揭示了育种过程中亚基因组间的非对称选择事件，全基因组关联研究鉴定出与含油量、种子大小及重量、籽粒脱水速率以及花生酸含量相关的候选基因。此外，转录组学和代谢组学分析发现，种子发育过程中脂质组和花青素生物合成途径的活性增强。这些综合性研究结果提供了关于花生品种基因组组织、进化动态及表型分化的深入见解，可为未来花生育种及品种改良策略提供参考。

花生（Arachis hypogaea L.）作为一种重要的粮食作物和优质食用油来源，原产于南美洲。它于16世纪传播至全球，并因其适应性强且营养价值高而在各种气候条件下茁壮生长。豆科（Fabaceae）花生属（Arachis）包含超过82个物种，其中包括三种野生非整倍体（2n = 2x = 18）、26种野生二倍体（2n = 2x = 20）、一种野生四倍体（Arachis monticola，2n = 4x = 40）以及一种栽培四倍体（A. hypogaea，2n = 4x = 40）。A. hypogaea（AABB）是唯一被驯化的物种，可能起源于两种二倍体物种—Arachis duranensis（AA）和Arachis ipaensis（BB）的杂交。根据形态学和地理分布，该物种被划分为两个亚种（var. hypogaea和var. fastigiata）和六个植物学变种（var. hypogaea、var. hirsuta、var. fastigiata、var. vulgaris、var. aequatoriana和 var. peruviana）。

迄今为止，已有五种野生二倍体祖先种、三种野生四倍体种以及七个栽培四倍体花生基因组完成了测序和组装。然而，除远杂9102外，其余基因组仍存在大量缺口和未定位的支架序列，阻碍了结构变异和着丝粒演化的研究。已发表的基因组包括var. hypogaea（Tifrunner、NDH108、ZP06、Mh8）和var. vulgaris（石头奇、伏花生和远杂9102）的基因组，而var. hirsuta和var. fastigiata尚缺乏基因组序列。构建花生种质的端粒到端粒（T2T）基因组将有助于识别结构变异，并加深对基因组组织和驯化过程的理解。

图1. 表型和基因组表征（摘自Nature Genetics ）

花生（A. hypogaea）的选择与栽培已培育出多种品种，这些品种在种子大小、含油量、荚果形状与颜色以及生长习性、抗病性和成熟时间方面存在差异（https://www.ars-grin.gov）。尽管利用数量性状位点定位方法，已鉴定出与荚果和种子大小及/或重量、含油量、分枝习性以及种皮颜色相关的若干数量性状位点及基因，但遗传标记数量有限，导致鉴定因果基因仍面临挑战。随着测序技术的进步，已鉴定出与多种性状相关的多个关键位点和基因。

在本研究中，作者利用两种二倍体祖先种和四个代表性异源四倍体花生构建了T2T基因组。这六个参考基因组，结合来自521份花生种质的重测序数据，为理解花生的遗传特征和基因组演化提供了见解，有助于鉴定和利用优良基因型进行分子育种。

参考消息：
https://www.nature.com/articles/s41588-026-02577-z