近日，记者从中国农业科学院获悉，我国科研人员完成了首个豆科绿肥作物紫云英的染色体水平参考基因组组装，并在此基础上，解析了紫云英共生结瘤的遗传基础，研究由中国农科院农业资源与农业区划研究所肥料及施肥技术团队完成，相关成果发表在《植物通讯（Plant Communications）》上。

　　紫云英是豆科黄耆属植物，又名红花草、翘摇等，株高30厘米左右，开紫色的伞形花朵。紫云英原产于中国，在长江流域广泛分布，是我国南方最重要的绿肥作物，人们利用冬闲稻田种植紫云英，可以增产节肥、改善农田生态环境，是维持和提升稻田可持续生产的有效手段。据曹卫东研究员介绍，紫云英本身也可以作为牧草、蜜源、蔬菜、中药材等，具有一定的经济价值。

　　作为豆科作物，固氮是其普遍的特征，紫云英也是固氮作物，但由于缺乏基因组信息，它的遗传学及共生固氮研究，远远落后于其他固氮作物。

　　在此次研究中，研究人员利用新技术，进行了全基因组测序，并进行了解析，发现紫云英的基因组中，含有59.84%的重复序列，紫云英长末端重复序列的数量和长度明显扩增，导致紫云英基因组扩增。

　　研究人员还发现，在进化过程中，紫云英与蝶形花亚科共有的全基因组复制事件中保留了关键的共生结瘤基因。查耳酮合成酶基因在紫云英等豆科物种中显著扩增，且在紫云英根部富集表达，从空间上为紫云英成功结瘤提供了必要的类黄酮信号。紫云英、苜蓿、大豆中抗病基因在根系中的表达高于根瘤，抗病基因在根系中的富集可能增强了根部的免疫，弥补共生过程中植物防御的减弱。

　　该研究得到国家现代农业产业技术体系、中国农业科学院科技创新工程、国家作物种质资源库绿肥分库等项目的支持。研究成果填补了豆科绿肥作物基因组学研究的空白，为豆科植物与根瘤菌共生提供了新的见解。