近期《自然》在线刊载的研究The genome of Chenopodium quinoa发表了首个藜麦高质量参照基因组。这项新成果将促进藜麦的遗传改良和育种策略，有望提高全球粮食安全。

测序策略：

单分子实时测序技术，光学图谱技术，RNA-seq ，PacBio isoform sequencing (Iso-Seq) ，重测序。

材料：藜麦

摘要：

       藜麦是一种营养价值高的谷物，被认作为提高世界粮食安全的重要作物。但是，很少的资源可以用来促进遗传改良，本文报道了一种高产，染色体规格的作物可用作参考基因组，利用三代测序技术结合光学染色体遗传图谱 ，还测了二倍体来自祖先基因混池的谷物，使得坚定了藜麦中的亚基因组，减少了其他22个异源四倍体藜属植物混合样本的基因组序列覆盖度，基因组测序促进了转录因子的识别，可能控制藜麦种子中抗营养类皂素的产量，包括在甜的藜麦中出现突变体导致可变剪切和终止密码子提前。这些基因组资源是迈向藜麦遗传改良非常重要的一步。

研究背景：

       藜麦 （Chenopodium quinoa）源于美洲，是一种营养丰富、无麸质、血糖指数低的作物，所含的必需氨基酸、纤维、脂肪、碳水化合物、维生素和矿物质达到出色平衡，而且能够在各种环境条件下生长，包括海拔3000米以上的安第斯山区域。藜麦被认为最早就是在秘鲁境内的安第斯山上被驯化，被古印加帝国奉为“万粮之母”。虽说是做主食，它却不能算作谷物，因为它属于苋科（Amaranthaceae），而非水稻、小麦等所属的禾本科（Poaceae）。藜麦籽壳中存在具有苦味的皂素。这一特征使鸟类较少啄食藜麦，减少了种植时的防护成本，但也意味着人类在食用之前需要先将籽壳去除。尽管有许多优良的性质，藜麦仍是一种利用不足的作物。为了扩大其在全球范围内的生产，还需要通过育种工作改善其农业性状。

研究思路：

研究结果：

       沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的Mark Tester及同事检测了智利沿海的藜麦品种基因组序列以及另外的藜属(Chenopodium)品种基因组序列，以表征藜麦的遗传多样性，理解藜麦基因组的演化。

藜麦的演化历史

藜麦的亚基因组

       作者进一步分析了他们得到的基因组数据以识别调控皂素形成的基因，他们发现的基因标记或可用于开发皂素含量降低的无苦味或甜味藜麦商业品种。他们总结表示，该发现为加速藜麦的遗传改良打下基础，其目标是提高全球日益壮大的人口的粮食安全。

       亚基因组基因缺失和保留图a:在藜麦品种C. pallidicaule, C. suecicum 和 B. vulgaris，直系同源蛋白编码基因簇的数量共有或者各自不同。b: 在每一个基因组或亚基因组（中间）中基因集数量中的每个基因被作为一个单拷贝保留或缺失。c: 开花基因座FT序列最大似然树表明奎奴亚藜和寻常型藜麦中存在两套直系同源基因。

       潜在的皂素产量候选基因a. 质谱法分析藜麦种皮中皂素；b,种子发育过程中（开花后12到24天）的皂素积累测量；c, 甜系Kurmi × 0654 (上部)和苦系 Atlas × Carina (底部)等位基因频率差异比较；d, 皂素生物合成途； e, 甜系和苦系品种中的TSARL1基因模式，红色标出的为甜系终止密码子。