大麻(Cannabis sativa L.)作为大麻科一年生草本植物,根据用途可分为纤用型、籽用型和药用型等。其中,籽用大麻种子富含Omega-3脂肪酸和维生素E,具有重要经济价值,广泛应用于食品、医药及工业领域。作为典型的雌雄异株植物,大麻含有9对常染色体和1对性染色体(2n=20),是研究植物性别决定机制的理想模型。
2025年10月13日,福建农林大学农学院张立武教授团队联合该校基因组中心Ray Ming教授,在国际权威期刊《Horticulture Research》(园艺研究)发表最新研究成果。

研究团队以榆社火麻为材料,通过HiFi、ONT和Hi-C测序技术,成功组装了籽用大麻雄性单株两个高质量单倍型基因组,基因组大小分别为770.8 Mb和804.7 Mb。率先实现X和Y染色体的精准分离,测得X染色体89.3Mb,Y染色体117.5Mb;鉴定出Y染色体上长达84 Mb的性别决定区域(SDR),占Y染色体71%;发现SDR区域包含19个雄性特异性基因及150对同源基因,推算出大麻X与Y染色体的分化时间约为37.7百万年前。
该研究通过群体遗传学分析发现:X染色体比Y染色体具有更高的遗传多样性,性别决定区域(SDR)表现出更强的选择性限制,假同源区(PAR)存在平衡选择特征。这些发现为理解植物性染色体演化机制提供了重要线索,为籽用大麻分子设计育种奠定了理论基础。
论文第一作者为福建农林大学农学院2020级博士研究生魏华伟(已毕业),通讯作者为张立武教授。该研究得到福建农林大学科技创新专项基金等项目支持。

魏华伟(第一作者,前排左五)、张立武(通讯作者,前排左六)
张立武教授现任福建农林大学特色经济作物品种创新服务团队负责人,担任中国作物学会麻类专业委员会副会长等学术职务,长期从事麻类作物基因组学与遗传改良的研究工作。在《Plant Biotechnology Journal》、《Plant Communications》、《Plant Journal》等国际权威期刊发表论文50余篇。
原文链接:
https://academic.oup.com/hr/advance-article-abstract/doi/10.1093/hr/uhaf268/8284772