近日，河南农业科学院张新友院士团队在国际知名植物学期刊The Plant Journal（IF=5.7, 一区Top）在线发表了题为“Development and applications of A‐genome chromosome‐specific oligo pools for peanut genomic relationships revealing and single‐chromosome microdissection”的研究论文。该研究首次开发了花生A基因组染色体特异寡核苷酸探针库，实现了对花生A基因组每一条染色体的精准识别与追踪，并结合染色体分离技术首次实现了花生单条染色体靶向显微分离。该研究为花生染色体工程育种及单染色体测序提供了重要技术支撑。
花生（Arachis hypogaea L.）是重要的油料与经济作物。花生属拥有丰富的野生资源，分别隶属于至少16个基因组，其中A基因组野生种是栽培种（基因组构成为AABB）的基因组供体之一且与栽培种亲缘关系较近，为花生品种改良提供了宝贵的遗传资源。细胞学鉴定技术是识别花生染色体结构变异、鉴定种间杂交后代外源染色体的核心工具，对野生种质资源的高效利用具有重要意义。
本研究以花生栽培品种Tifurnner、A基因组野生种A. duranensis为参考基因组，成功开发出A基因组染色体特异寡核苷酸探针库。借助单染色体涂染技术及该探针库，可实现对花生A基因组染色体的特异追踪与精准鉴别——仅A基因组目标染色体产生杂交信号，其他基因组染色体不产生信号。利用该探针库，研究团队构建了花生属A基因组野生种的一致核型，同时在栽培种与野生种的种间杂交后代中鉴定出2个异源染色体附加系，分别为单体附加系（2n=40+Adu07）和4单体附加系（2n=40+ Adu01+ Adu02+ Adu03+ Adu09），展示了该探针库在野生种质资源挖创新与利用中的应用潜力。
另一方面，单染色体分离与测序技术是植物基因组研究的关键手段，其核心瓶颈在于难以对单个目标染色体进行精准识别与定位。针对这一问题，本研究将基于探针库的单染色体特异性涂染技术与显微切割技术结合，首次实现了花生单染色体的靶向分离。该项新技术的建立，必将在花生野生种质资源的精准鉴定、经济高效的单染色体测序，以及染色体工程育种发挥重要的作用。
图1 A基因组染色体特异寡核苷酸探针库涂染花生染色体
图2 花生单染色体靶向显微分离
南京农业大学博士研究生李晨玉和郑州大学硕士研究生杜一方为论文共同第一作者，河南农业科学院张新友院士和杜培副研究员为该研究工作的共同通讯作者。本研究得到了河南师范大学邓传良教授的帮助。研究还得到了国家自然科学基金（32272153）、神农种业实验室一流课题（SN01-2022-03）、河南省联合基金重点项目（232301420025）、河南农业科学院自主创新项目（2026ZC28）、国家花生产业技术体系（CARS-13）和河南省现代农业产业技术体系（S2012-5）等项目的资助。
