芝麻（Sesamum indicum L.）是世界上最古老的油料作物之一。籽粒富含不饱和脂肪酸、蛋白质以及木酚素等抗氧化物质，被誉为“油料皇后”。当前芝麻种质资源多样性研究进展缓慢，人们对芝麻物种起源驯化历史及其应对环境的适应调控机制仍知之甚少。2026年7月4日，河南省农业科学院芝麻研究中心张海洋研究员团队在《Plant Biotechnology Journal》在线发表题为“Insights Into the Origin and Local Adaptation Evolution of the Cultivated Sesame With Telomere-to-Telomere High-Quality Genome”的研究论文。构建了世界首个端粒到端粒（T2T）级别的芝麻栽培种参考基因组；基于全球核心芝麻种质资源基因组信息，揭示了芝麻起源于东非，大约10万年前逐步扩散至中东、南亚、东亚及世界各地的演化路径。基于核心种质多年多点表型数据，获得调控芝麻“开花早晚”性状相关基因集，构建了“开花时间”预测模型，为推动芝麻育种从传统表型筛选向精准设计育种转变提供了必备信息。

该研究整合了 PacBio HiFi、Oxford Nanopore 超长读长、Hi-C 及生物纳米光学图谱等多种前沿技术，首次绘制出我国重要芝麻品种豫芝11号的T2T基因组精细图，包含 31,063 个蛋白编码基因，组装出精确度超过 99.99%。基于全球42个国家的 927 份世界核心芝麻种质群基因组分析，确认了“非洲起源”假说，明确东非是栽培种芝麻的起源中心，绘制了芝麻从“东非→中东→南亚/东南亚→东亚→全球”的主要传播路径。发现中国南方芝麻种质中显著存在着南亚、东南亚种质基因渗入现象，揭示了中国境内芝麻“自南向北”扩展的传播模式和芝麻适应环境变化的特征特性。

基于全基因组关联分析（GWAS），识别出 9 个与“开花时间”显著关联的基因组区域，包含146个基因；成功鉴定出 SiUBP16 等30个开花基因，明确了芝麻“开花时间”这一典型数量性状遗传背景；利用随机森林算法和基因型数据，构建了芝麻“开花时间”精准预测模型，揭示了芝麻从低纬度向高纬度传播过程中，为适应环境强烈选择发生的特定基因组变异。为今后应对全球气候变暖、培育适应不同纬度的农作物新品种提供了重要信息和技术参考。

河南省农业科学院芝麻研究中心杨伟飞副研究员为该文第一作者，曹恒春副研究员、郭辉研究员为并列第一作者；苗红梅研究员和张海洋研究员为通讯作者。研究得到国家特色油料产业技术研发中心、河南省特色油料作物基因组学重点实验室、河南省特色油料作物遗传改良国际联合实验室和神农种业实验室以及河南省重大科技专项等项目的支持。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70714