近来，我国农业大学生物学院王涛、董江丽团队联合山东大学、我国农业科学院生物技能研讨所、兰州大学、青岛农业大学、广西大学和田纳西州立大学，在《分子植物》（Molecular Plant）宣布了题为《苜蓿2035：基因组，功用基因组学和分子育种》（Medicago2035: Genomes, Functional Genomics and Molecular Breeding）的总述论文。体系总结了曩昔十年苜蓿研讨进展，包含基因组学、生长发育调控、非生物钳制和生物钳制抗性机制、共生固氮以及分子育种等方面，并对未来十年的苜蓿研讨开展的新趋势作出展望。

  苜蓿属约87个物种，这中心还包含紫花苜蓿（Medicago sativa L.），被誉为“牧草之王”，在整个国际范围广泛培养，为奶业和畜牧业高水平质量的开展供给重要物质根底。紫花苜蓿营养价值丰厚，适口性佳，产值高，抗逆性好，并能够和根瘤菌共生固氮，有杰出的经济和生态效益。苜蓿生物学研讨一直是国际农业研讨的热门。

  因为紫花苜蓿同源四倍体（4n = 32）且杂合度高级特性，其近缘种截形苜蓿（也称蒺藜苜蓿，Medicago truncatula）常常作为形式物种被大范围的使用在分子生物学研讨。截形苜蓿具有较小的二倍体基因组（2n = 16），自花授粉，生育期短，易于遗传转化，作为豆科形式种在复叶发育、种子结实、共生固氮等性状研讨方面具有杰出优势。从形式种到培养种的作业思路被大范围的使用到苜蓿研讨中。

  （1）在基因组学方面，历经从二倍体到四倍体的前进，现在已报导的苜蓿属基因组包含二倍体截形苜蓿、二倍体/四倍体紫花苜蓿、二倍体金花菜、二倍体扁蓿豆等，为功用基因研讨和分子育种供给重要导航。

  已发布的苜蓿基因组拼装时刻线）在生长发育调控机制方面，复叶发育、分枝、开花时刻调控、花序发育、花器官发育、种子物理休眠等方面开始构成了分子调控网络，为苜蓿分子育种改进供给了理论根底。

  （3）在非生物钳制和生物钳制抗性方面，总结了苜蓿参加干旱、极点pH、温度钳制、病虫害响应和反抗的重要功用基因和分子模块，评论了非生物钳制和生物钳制产生的氧化钳制抗性机制。

  （4）在共生固氮方面，梳理了近五年来苜蓿中判定到的参加根瘤菌侵染、根瘤器官产生、固氮过程中的新基因和新机制，杰出了截形苜蓿作为豆科形式种对处理共生固氮要害科学问题的重要贡献。

  （5）在分子育种方面，介绍了转基因苜蓿和基因修正苜蓿的典型事例，剖析了生物育种技能实践使用的难点和社会监管方面的要害问题。

  （6）最终提出面向2035的展望，针对苜蓿工业高质量开展需要，全球科学家们仍需一同尽力，以推动苜蓿研讨的深化。在基因组学范畴，要害应战在于战胜高杂合度和高重复序列的难题，加快推动T2T基因组、泛基因组研讨，全面体系地获取苜蓿基因组的完好信息，为功用基因组学研讨、集体适应性进化机制、全基因组挑选育种等供给坚实根底。在要害性状的分子机制研讨方面，面向苜蓿遗传改进，需要在现有研讨根底上进一步深化对生产性状的研讨，例如苜蓿抱负株型的建构和其体系调控网络的解析。在质量性状方面，高蛋白质、丰厚维生素和矿物质等构成的分子根底尚不明晰。在抗逆性方面，生物钳制的研讨根底依然较为单薄。在环境互作联系方面，苜蓿不只与根瘤菌共生固氮，还与丛枝菌、内生菌、根际微生物等构成了杂乱的生命一起体，其交互机制研讨有限，值得深化探究。跟着苜蓿研讨的不断推动，重要功用基因发掘、分子机制解析、互作网络建构以及育种技能前进，到2035年，苜蓿分子规划育种的方针将得到明显推动。

  我国农业大学生物学院王涛教授、董江丽教授、青岛农业大学草业学院王增裕教授、田纳西州立大学农学院Sonali Roy博士、兰州大学草地农业科技学院刘志鹏教授、我国农业科学院生物技能研讨所林浩研讨员、山东大学生命科学学院周传恩教授为本文一起通讯作者，我国农业大学叶沁怡博士、山东大学周传恩教授、农科院生物技能所林浩研讨员、广西大学动物科学技能学院罗栋副教授、田纳西州立大学博士生Divya Jain、青岛农业大学柴茂峰教授为一起榜首作者，山东大学生命科学学院博士后卢志超参加了本文的写作和修正。本作业遭到国家重点研制方案（2023YFF1001400）、我国科协“青年人才托举工程”（2023QNRC001）、国家自然科学基金（32370253，32325035）、美国农业部NIFA（2022-38821-37353）、美国NSF Award（2217830）等项目赞助。