由于全球气候变化导致极端天气事件频发，植物生产稳定性面临重大挑战。冷胁迫是植物生长发育过程中最具威胁性的非生物胁迫之一，它会影响植物的地理分布，甚至造成作物产量下降。柳枝稷（Panicum virgatumL.）是一种多年生C4禾本科植物，是重要的能源草和牧草，已经成为能源草研究的重要模型物种，包含低地和高地两个不同的生态型。我国的国情决定了饲草生产不能与粮争地，柳枝稷等草类植物应更多的种植于边际土地，而冷适应性决定了其种植区域的边界。高地型比低地型具有更强的冷适应性，但由于缺失参考基因组，对两种生态型柳枝稷的耐冷差异机制研究鲜有报道，限制了对其耐冷基因资源的挖掘。

5月15日，学院牧草育种团队在国际权威学术期刊Genome Biology在线发表了题为New insights into the cold tolerance of upland switchgrass by integrating a haplotype-resolved genome and multi-omics analysis的研究成果。该研究得到了染色体级别的异源四倍体高地型柳枝稷的两个单倍型高质量参考基因组及其完整注释。其基因组大小分别为1.14 Gb和1.11 Gb，contig N50分别达到 27 Mb 和 26 Mb，QV指数分别为45.16和50.27，LAI指数分别为19.51和18.57，BUSCO值均超过98%，说明两个单倍型基因组均具有较高的完整性，准确性和连续性，标志着该成果在柳枝稷单倍型基因组研究方面取得重要进展。该研究基于比较基因组和进化分析发现高地型柳枝稷的K亚基因组具有明显的优势亚基因组现象。同时，该研究结合转录组学、选择清除分析、全基因组关联分析、过表达和双荧光素酶报告系统等分析或实验方法揭示了柳枝稷两种生态型的耐冷差异分子机制，并报告了一个候选基因CYP450对提高植物耐冷性的重要作用，为了解植物耐冷性提供了新的见解(图1)。

图1 a.高地型柳枝稷单倍型基因组组装b.比较基因组学和优势亚基因组分析c.两种生态型冷胁迫响应差异d.CYP450基因挖掘及功能验证

学院已毕业博士武炳超和在读博士罗丹为该论文的共同第一作者，学院黄琳凯教授为本论文的通讯作者。北京农林科学院、四川农业大学国家重点实验室、弗吉尼亚理工大学、南京农业大学、四川大学和成都大学等单位也对本研究提供了支持。该研究得到了国家牧草产业技术体系、国家自然基金和四川省饲草育种攻关等项目资助。