我國各類天然草原草地約占國土面積的41%，是耕地面積的三倍。草種業被認為是國家戰略性產業，也是確保草地生態與草牧業可持續發展的關鍵。隨著國內經濟水平的不斷提高，我國對高質量蛋白質來源如肉、蛋、奶等的需求逐漸增加，對牧草的需求也相應增長。因此，研究和發展國內草地的鄉土草種，對推動草種業的發展具有重要意義。 　　羊草，一種屬于禾本科小麥族的優質牧草，被譽為“禾草之王”，也是我國重要的鄉土草種和歐亞草原上的優勢草種之一。羊草以發達的根狀莖而著稱，具備耐寒、耐旱、耐鹽堿、防風固沙等特點。同時，羊草具有高營養價值和適口性而成為優質牧草，具有重要的生態價值和經濟價值。然而，由于羊草基因組龐大且存在高度雜合性，導致羊草基因組學研究及其特性的解析頗具挑戰性。 　　中國科學院遺傳與發育生物學研究所曹曉風院士團隊解析了羊草基因組，揭示了其演化規律，并通過羊草基因組編輯體系提高了羊草生物量相關性狀，助力草種業進入以“大數據+生物技術”為特征的智慧育種新時代。10月24日，相關研究成果以Genome evolution and initial breeding of the Triticeae grass Leymus chinensis dominating the Eurasian Steppe為題，發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS，DOI：10.1073/pnas.2308984120）上。 　　該研究選取了東北羊草草場（125°42′-130°10′E，44°04′-46°40′N）中具有較強根狀莖的單株進行基因組組裝（被命名為Lc6-5）。研究利用最新測序技術和方法組裝獲得了羊草基因組。它的大小約8 Gb，搭載染色體的contig N50超過300 Mb，重復序列占全基因組87.76%。由于羊草基因組的高雜合性，該工作進行了單倍型水平的組裝。上述成果為更深入的研究提供了基因組資源。 　　基于精準的基因組信息及small RNA數據，科研人員鑒定出禾本科特異的microRNA，并通過表達圖譜確定MIR528在葉片具有很高的表達豐度。該研究進一步利用實驗室建立的羊草Lc6-5的CRISPR/Cas9編輯體系，對MIR528進行敲除。結果發現，羊草的分蘗數目及生長速率均有明顯升高。該團隊組裝的羊草基因組以及創建的適用于羊草的基因組編輯體系，為提升羊草產量與品質提供了可能，并為羊草的快速改良和基因組育種創立了先例。 　　研究工作得到內蒙古自治區科技重大專項、中國科學院戰略性先導科技專項（A類）、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會等的支持。該研究由遺傳發育所和河北大學合作完成。黑龍江省農科院草業所羊草研究團隊、中國農業科學院、南方科技大學的科研人員參與研究。