3011份水稻基因組發布，重新命名粳稻和秈稻拉丁文

2018年4月25日，Nature以article形式在線發表了由中國農業科學院作物科學研究所主導的，聯合國際水稻研究所（IRRI）、上海交通大學、華大基因、深圳基因研究所、安徽農業大學和美國亞利桑那大學等16家單位共同完成的研究成果--「Genomic variation in 3,010 diverse accessions of Asian cultivated rice」。

2011年9月，全球3000份水稻核心種質資源基因組項目（3K Rice Project）正式啟動，該項目由中國農業科學院的黎志康研究員主持，聯合國際水稻研究所和華大基因共同參與的重大國際合作研究項目。然後本文為此項目發布成果，主要分析了3010種不同的亞洲栽培稻（Oryzasativa L.）的遺傳變異，種群結構和多樣性來。 我們的結果與之前的確認的五個主要群體是一致的，但也揭示了一些與地理位置相關的幾個未報告的亞群。 我們確定了種群內和種群間29百萬個單核苷酸多態性變異（Rice SNP-Seek Database），240萬個小型indels和超過90,000個結構變異。 通過泛基因組分析（RPAN: Rice Pan-genome Browser），我們確定了超過10,000本新的全長蛋白質編碼基因和大量存在得 PAV變異。 觀察到複雜的基因滲入模式在馴化基因與多個獨立的水稻馴化事件相一致。 大家可從3,000 Rice Genomes Project獲得相關數據，此項研究將為水稻基因組學研究和育種提供重要的資源。

文章詳細述：

1.基因組概述

估計基因組大小為375.1 ± 20.9 Mb,，重複序列含量為 35.6± 3.7% 。

2.群體結構與多樣性分析

劃分為9個亞群。XI3個亞組：東亞的秈稻（XI-1A），南亞的秈稻XI-2，東南亞的秈稻（XI-3）和現代秈稻品種；GJ3個亞組：東南亞的溫帶粳稻（GJ-tmp），熱帶粳稻（GJ-sbtrp），亞熱帶粳稻（GJ-trp）；來自南亞的cA和cB。

3.結構變異

主要研究3,010 中的 453個樣本，測序深度 > 20×，比對深度 > 15×,。鑒定到93,683SVs, 包括 582 大於 500 kb的SVs, 每個基因組平均有 12,178SVs 。 deletions, inversions和duplications 平均長度分別為 5.3 ± 0.6 kb, 127.1 ± 19.4 kb和105.1 ± 22.7 kb； SVs在 XI–GJ 分化嚴重。

4.泛基因組與群體分化

使用「map-to-pan」策略構建了3010個亞洲栽培稻的泛基因組，獲得了268M的長度>500 bp ，identity

5.獨立起源

雖然基於SNP和SV的3K-RG群體結構分析與先前已知的五個主要群體一致，但是鑒定了XI和GJ群體中的另外亞群，並提示與地理來源相關的九個亞群。 發現大量的SNP，基因和基因家族以及SV在單個亞群中是獨有的。 在大約1,000個被充分表徵的基因中及其周圍觀察到不同水稻亞群的多樣性減少模式。 仔細研究馴化基因的單體型模式表明，並非所有"馴化"等位基因都來自GJ的XI。 綜合起來，我們的研究結果與印度和中國的9,000年以上的XI栽培考古證據相結合-支持多個獨立的O. sativa家系。

6.重新命名。

1928年，日本加藤茂范將栽培稻種分為兩個亞種japonica和indica，後來國際上補充完善為秈稻（Oryza sativa L. subsp. indica Kato）和粳稻（Oryza sativa L. subsp. japonica Kato），並一直沿用至今。

從拉丁文標註可以看出，兩個亞種用印度和日本來命名，帶有很深的殖民主義烙印，不能正確反映秈粳的親緣關係、地理分布和起源演化過程。

中國是栽培稻種的最重要的原產地之一，我國水稻學界一直謀求改變加藤茂范分類方法，老一輩著名水稻專家丁穎把秈稻定名為秈亞種（Oryza sativa L. subsp. hsien Ting），粳稻定名為粳亞種（O. sativa L. subsp. keng Ting）。按照音譯的原則，粳稻的拉丁後綴為keng Ting，即明確規定粳字發音是keng，通漢語音geng。該分類方法已被中國水稻學界廣泛接受。「gěng」的讀音，儘管只是一個簡單讀音的改變，卻對秈粳的親緣關係、地理分布和起源演化過程作出了更為科學的闡釋。

張啟發說，要完成水稻分類命名中去殖民化的努力，當前首當其衝最為迫切的工作便是要對粳字的漢語拼音進行正確標註。「粳（gěng）讀音有豐厚的歷史、文化和科學內涵。小小的讀音問題關乎中華科學文化的國際地位。地不分南北，水稻人沒有讀"jīng"的。」

本文根據秈、粳亞種的獨立多起源假說，並恢復為「秈」（Oryza sativa subsp. xian）、「粳」（Oryza sativa subsp. geng）亞種的正確命名。

本文中也罕見出現中文字體：

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