2017年9月18日，由國際半干旱地區(qū)熱帶作物研究所(ICRISAT)主導(dǎo)，深圳華大生命科學(xué)研究院(原：深圳華大基因研究院)、青島華大基因研究院、深圳國家基因庫(CNGB)、法國研究與發(fā)展研究所(IRD)、美國喬治亞大學(xué)、德國植物遺傳和作物研究所(IPK)等33家科研單位共同合作完成的珍珠粟基因組研究最新研究成果發(fā)表于國際著名雜志《自然-生物技術(shù)》(Nature Biotechnology)。該科研團隊成功構(gòu)建了珍珠粟全基因組序列，并從基因組結(jié)構(gòu)、群體進化、物種性狀關(guān)聯(lián)分析等角度全面解讀珍珠粟基因組，為農(nóng)作物的科學(xué)研究、改善珍珠粟干旱環(huán)境下的農(nóng)藝性狀提供遺傳資源。

珍珠粟項目為國際合作項目，得到了比爾和梅琳達·蓋茨基金會的大力支持。在該項目中，華大參與整體項目設(shè)計，共同監(jiān)督科研工作的推進。此外，華大承擔(dān)全基因組二代測序及重測序樣品的二代測序任務(wù)，負責(zé)基因組的組裝、注釋、基因家族與進化等基因組學(xué)方面的分析研究，對九百多個重測序樣本進行變異檢測，并與法國研究與發(fā)展研究所(IRD)的老師合作分析珍珠粟的群體多樣性及其馴化歷史。

珍珠粟屬于禾本科黍亞科，是一種高度異花授粉的二倍體C4植物(2n=2x=14)，具有非常高的光合作用效率和潛在生物量能產(chǎn)出。目前，珍珠粟的種植主要分布在非洲撒哈拉沙漠以南、印度及南亞等地區(qū)，是這些地區(qū)農(nóng)民的主要食物來源。這些地區(qū)土壤肥力較低、土壤水分含量少且pH值鹽度高，同時伴有高溫、有限降水等惡劣環(huán)境，在這樣的條件下，玉米、水稻、高粱、小麥等作物都無法廣泛種植。珍珠粟卻能很好地適應(yīng)這樣的干旱環(huán)境，在平均年降水量低至250毫米的地區(qū)仍可以生產(chǎn)糧食。

該研究采用二代測序技術(shù)，對珍珠粟全基因組DNA進行了測序、組裝，并通過構(gòu)建遺傳圖譜將全基因組序列連成7條染色體。研究人員通過群體多樣性的比較分析鑒定了栽培品種在馴化過程的受選擇區(qū)域以及這些區(qū)域中攜帶野生種與栽培種表型差異和形態(tài)發(fā)生相關(guān)的基因，為今后珍珠粟的馴化分析、表型/基因型關(guān)聯(lián)研究提供了更詳細的線索。

國際半干旱地區(qū)熱帶作物研究所所長David Bergvinson博士表示這項研究將為非洲和亞洲比較邊緣的農(nóng)業(yè)地區(qū)帶來高產(chǎn)量珍珠粟的種植貿(mào)易。另外，找到珍珠粟耐熱性更好的基因也將有助于推動加強其他作物如小麥、水稻和玉米的耐熱性的研究。同時，此項目也證明了投資所謂的“孤生作物”或被忽視的作物的重要性。

隨著全球溫度的升高，下個世紀迫切需要耐熱耐旱的農(nóng)作物。該論文的通訊作者、深圳華大生命科學(xué)研究院院長、深圳國家基因庫執(zhí)行主任徐訊表示，珍珠粟在印非地區(qū)是非常重要的糧食作物，其基因組研究對珍珠粟的遺傳育種、農(nóng)藝性狀改善有積極作用。不僅如此，針對珍珠粟能做的事情，也將可以拓展到所有的本地作物，這對支援印非半干旱地區(qū)其他農(nóng)作物的種植開發(fā)有著重要的意義。