2026年2月6日，广西大学农学院、广西甘蔗生物育种实验室、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室张积森团队牵头，联合福建农林大学、云南农科院等单位在Science上发表了题为“Multiscale pangenome graphs empower the genomic dissection of mixed-ploidy sugarcane species”的研究论文(Research Article)。该研究首次构建了覆盖现代甘蔗主栽品种及其野生祖先物种的多尺度图形泛基因组（super-pangenome graph），在此基础上系统解析甘蔗复杂混合倍体基因组结构，提出适用于高倍体作物的剂量感知关联分析（DosageGWAS）新方法，成功锁定一批与分蘖数、产量、含糖量和叶片角度等重要农艺性状相关的关键基因，并通过CRISPR基因编辑验证了SaTB1基因显著促进分蘖、成倍提高甘蔗产量的功能。这一工作不仅为甘蔗高产优质育种提供了全新的“基因资源地图”和分析工具，也为小麦、棉花、马铃薯等复杂多倍体作物的基因发掘与分子设计育种提供了可直接借鉴的技术路线。
Science见刊，二十余载甘蔗研究再迎里程碑！2004年张积森老师投身甘蔗研究，直面其遗传背景高度复杂的科研难题。2018年，在明老师的指引下，我们发表了甘蔗首个基因组，相关成果发表于Nature Genetics（Zhang et al., 2018），这是我们团队在甘蔗基因组研究领域的重要起点。此后，我带领团队以基因组—种质资源演化—多倍体遗传—重大育种价值基因挖掘为研究链条，接连取得突破：解析甘蔗野生种割手密的演化（Zhang et al., Nature Genetics），探寻甘蔗多倍化历程与属起源（Wang et al., Nature Plants），攻克现代甘蔗栽培基因组这一最大挑战并开启关键基因鉴定（Zhang et al., Nature Genetics）。
此次Science成果，正是我们在该领域取得的又一重大进展。这个成绩属于黄育敏的全力以赴，属于张以星、张清等人的并肩作战，更离不开唐海宝老师的智慧支撑与全体团队的坚守。感恩广西大学优质计算资源与科研环境的托举，感恩母校福建农林大学的培育。项目直接成本仅十余万，背后却是数十年的科研积淀。
未来，我们将以基因组学为钥，破解甘蔗遗传复杂难题，为甘蔗育种与产业发展筑牢根基，让科技赋能甜蜜事业，助力国家食糖安全！
接下来一起看看张积森团队（12人）及甘蔗生物育种中心（3人）在Science的研究中团队成员们是如何协作的吧！
Science中张积森团队及甘蔗生物育种中心的作者风采
通讯作者
张积森 教授
所在单位：广西大学农学院
研究方向：甘蔗基因组学与种质资源演化、重要性状基因挖掘与分子育种
个人简介：国家“高层次人才特殊支持计划”科技创新领军人才，农业农村部“神农青年英才”计划入选者，广西“八桂学者”计划入选者，享受国务院特殊津贴专家，广西高层次人才（B类，2025年），福建省高层次人才（B类，2022年），福建省高校“新世纪优秀人才支持计划”入选者，福建省第十四届青年科技奖获得者。长期从事甘蔗基因组学与重要性状解析研究，在甘蔗种质资源演化、重要性状基因挖掘及分子育种方面取得系统性突破：1）首次完成甘蔗属核心材料全基因组图谱；2）阐明甘蔗原始种种质资源演化与遗传基础；3）系统鉴定甘蔗糖分、光合及抗旱等性状关键基因。主持的成果以通讯/共同通讯作者在 Science、Nature Genetics（3篇）、Nature Plants、PNAS 等期刊发表论文180余篇。主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金联合基金重点项目、面上项目及省部级重大专项等20余项；参与国家级及省部级项目10余项；获福建省自然科学一等奖（排第1）等省部级奖项3个，共同选育甘蔗品种6个。
兼任多种国内外学术期刊审稿人，共同主编教材1部、副主编教材2部；指导学生获中国国际大学生创新大赛全国金奖、全国大学生生命科学竞赛国家一等奖等多项奖励；培养的研究生多人次获福建省优秀博士/硕士学位论文。
Science 中的贡献：负责课题设计与规划，组织甘蔗材料的收集与创制，撰写并多次修订论文稿件。
共同第一作者
黄育敏 讲师
所在单位：福建农林大学海峡联合研究院
研究方向：甘蔗等高粱族作物的基因组演化、优良等位变异挖掘与转录调控机制
个人简介： 福建省C类高层次引进人才，2022年于中国农业大学获博士学位。以第一作者或共同第一作者在 Science、Nature Genetics、Genome Biology、Molecular Plant 等期刊发表论文4篇。
Science 工作中的贡献：全程主导数据分析、解读阐释，文章撰写返修
张以星 科研助理
所在单位：广西大学
研究方向：多倍体基因组组装，图泛基因组的应用
个人简介：以共同第一作者在 Science等期刊发表论文。
Science 工作中的贡献：将图泛基因组分析框架拓展并应用于其他多倍体；参与基于图泛基因组的多组学研究，开发了图泛基因组 ATAC-seq 数据的可视化工具。
张清 教授
所在单位：广西大学农学院
研究方向：甘蔗基因组学与种质资源评价
个人简介： 广西八桂学者青年拔尖人才，国家博士后创新人才支持计划获得者，深圳市海外高层次人才（孔雀计划入选者）。福建农林大学-美国伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）联合培养博士，2021年获理学博士学位。2021–2023年于中国农科院深圳农业基因组研究所从事博士后研究，2024年入职广西大学。 以第一作者或共同第一作者在 Science、Nature Genetics（2篇）、PNAS、Nature Communications、Plant Journal、BMC Genomics 等期刊发表论文10篇，总引用超2000次。曾获福建省自然科学一等奖、福建省优秀博士学位论文等多项奖励。主持国家自然科学基金、广西科技重大专项等科研项目9项，参与国家级重点科研项目10余项。兼任 Molecular Horticulture、Communications Biology、Horticulture Research 等期刊审稿人。
Science 工作中的贡献：主要负责材料采集、数据分析、关键基因挖掘，并参与论文修改与学术讨论。
参与作者（11人）
庄桂 23级博士生
所在单位：广西大学生命科学与技术学院
研究方向：甘蔗表观遗传学
个人简介： 以共同第一作者在 Plant Physiology 发表学术论文。
Science 工作中的贡献：主要负责甘蔗表观遗传学相关研究工作。
汪柏宇 23级博士生
所在单位：广西大学生命科学与技术学院
研究方向：甘蔗基因组学与群体遗传学
个人简介：以第一作者或共同第一作者在 Nature Genetics、Nature Plants、Plant Communications 等期刊发表论文4篇。入选中国科协“青年科技人才培育工程”博士生专项计划。曾获研究生国家奖学金，并荣获广西大学“优秀学生”称号。
Science 工作中的贡献：主要参与甘蔗群体遗传学分析，协助构建重要多倍体物种泛基因组。
高瑞婷 23级博士生
所在单位：广西大学农学院
研究方向：甘蔗基因组选择育种
个人简介：以共同第一作者在 Plant Communications 和 Nature Genetics 等期刊发表学术论文。
Science 工作中的贡献：主要负责生物信息学分析相关工作。
徐益 副教授
所在单位：广西大学生命科学与技术学院
研究方向：甘蔗育种
个人简介：长期从事甘蔗育种研究，以第一作者在Plant Biotechnology Journal等期刊发表多篇学术论文。主持国家自然科学基金青年项目等科研课题。
Science 工作中的贡献：主要负责甘蔗重要农艺性状的遗传解析与功能研究。
齐浥颖 博士
所在单位：福建农林大学（现为山东农业大学副教授）
个人简介：以第一作者或共同第一作者在 Nature Genetics 等期刊发表论文。
Science 工作中的贡献：主要负责课题研究中的数据支持与分析工作。
华秀婷 副教授
所在单位：广西大学农学院
研究方向：甘蔗基因组学与C4光合机理
个人简介： 长期从事甘蔗基因组学与C4光合机理研究，以第一作者或共同第一作者在 Nature Genetics和Plant Physiology等期刊发表多篇学术论文。主持国家自然科学基金青年项目等科研课题。
Science 工作中的贡献：主要负责甘蔗重要农艺性状的遗传解析与功能研究。
石会红 博士后
所在单位：广西大学农学院
研究方向：甘蔗育种
个人简介：以第一作者或共同第一作者在Plant Physiology和 The Plant Journal等期刊发表学术论文。
Science 工作中的贡献：主要负责相关研究中的实验验证与数据生成工作。
徐秋涛 教授
所在单位：广西大学农学院
研究方向：甘蔗表观遗传学与生物育种
个人简介：广西杰出青年基金获得者，亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室固定成员，甘蔗生物育种研究中心团队骨干。长期从事甘蔗表观遗传调控机制研究，综合利用转录组、表观组、蛋白组等多组学技术，解析甘蔗生长发育与环境适应中的表观遗传调控网络。以第一作者或通讯作者在 Nature Communications、Cell Reports、Molecular Plant、Genome Biology、Nucleic Acids Research 等高水平期刊发表多篇学术论文。主持国家自然科学基金（地区、青年项目）、中国博士后科学基金面上项目、广西杰出青年基金等多项科研课题。
Science 工作中的贡献：主要负责相关论文的学术修订与内容完善。
姚伟 教授
所在单位：广西大学农学院
研究方向：甘蔗育种与基因组学、作物逆境生理与分子机制
个人简介：广西甘蔗生物学重点实验室主任，国家现代农业糖料产业技术体系岗站专家，农业农村部糖料专家指导组成员，亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室学术带头人。长期从事甘蔗遗传育种与逆境生物学研究。近年来主持国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题、国家现代农业产业技术体系专项及广西重大科技专项等科研项目10余项。在 Nature Genetics、Nature Plants、Plant, Cell & Environment、Industrial Crops and Products 等高水平期刊发表系列学术论文，系统解析了甘蔗基因组演化、抗逆分子机制及重要农艺性状遗传基础。
Science 工作中的贡献：主要负责本研究中甘蔗材料的收集和创制。
陈保善 教授
所在单位：广西大学农学院
研究方向：甘蔗病原基因组学分析与抗病鉴定；2. 甘蔗抗旱功能基因组分析与重要功能基因的解析；3. 甘蔗抗逆性种质创新与遗传改良
个人简介：长期致力于真菌分子生物学及作物病害防控研究：1. 国际上首次建立真菌病毒的转染系统，研制出首个获美国农业部批准释放的工程生防病毒；2. 在甘蔗抗病育种方面取得重要应用成果，主持育成“中蔗1号、6号、9号”等多个高抗黑穗病、高产高糖新品种，并发明宿根蔗免中耕高效栽培模式，已在广西蔗区大面积推广应用。先后主持国家973、863、国家重点研发计划、国家自然科学基金重点及面上项目等50余项。在Science、Nature Communications、Molecular Plant等期刊发表论文300余篇，获美国发明专利1项、中国发明专利20余项。曾获全国先进工作者、全国优秀教师、广西科学技术进步奖一等奖等荣誉。
Science 工作中的贡献：主要负责本研究论文的讨论。
张木清 教授
所在单位：广西大学农学院
研究方向：作物病原基因组学与抗病鉴定；甘蔗抗旱功能基因组学与重要基因解析；甘蔗抗逆种质创新与遗传改良。
个人简介： 长期专注于甘蔗抗旱、抗病功能基因组学与遗传改良研究。主持国家级及省部级项目20余项，累计经费超5000万元。克隆功能基因50多个，获授权专利15项，发表论文290余篇，出版专著8部。获省部级科技奖2项，育成甘蔗新品种10个，为抗逆育种提供了重要理论与种质基础。
Science 工作中的贡献：主要参与本研究论文的讨论。
转载自张积森课题组公众号
