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根据FAO统计的数据，到2030年，全球的粮食产量必须翻倍才能满足全世界人口的粮食需求。为了有效应对粮食安全问题，水稻将扮演越来越重要角色。然而，在经过6000多年的人工选择以及上个世纪育种者的连续密切的选育，水稻的产量得以大大提升，但是栽培稻的遗传基础比以往任何时候都要狭窄。狭窄的遗传多样性导致水稻产量停滞不前，且在生物胁迫和非生物胁迫下使得水稻产量摇摇欲坠，朝不保夕。因此，拓宽栽培稻的遗传资源库，并定位野生稻中的高产高抗基因是解决这一困境的可能途径。本研究主要结果如下：
1、长雄蕊野生稻(Oryza longistaminata)导入系的构建。本研究通过将长雄蕊野生稻与栽培稻9311连续的回交自交，构建了一套152份的以9311材料为背景长雄蕊野生稻为供体的回交导入系(BILs)BC2F20，通过对亲本以及导入系子代的重测序，共得到2432个高密度的Bin分子标记，并构建了平均遗传距离为1.32cM总遗传距离为3402cM的高密度遗传图谱。对长雄蕊野生稻导入系进行外源片段的渗入分析发现，每个个体携带的长雄蕊的渗入片段是22.49个，每个长雄蕊的平均渗入片段是2.59Mb。渗入片段个数范围为4~89个。渗入片段的大小范围是814.05kb~22.50Mb。且只需要60个导入系子代就能覆盖长雄蕊野生稻的全基因组的99.58%。
2、通过对长雄蕊野生稻导入系进行多年多地的表型组学研究。结果表明导入系材料具有丰富产量和抗性变异，其中导入系的每穗粒数最高可达到9311的2倍，且导入系中的最高的千粒重可达35.6g是9311的1.27倍，一次枝梗高达18个，是9311的1.8倍，二次枝梗高达73个是9311的1.6倍，粒长最长为11.2mm是9311的1.14倍，粒宽最宽为3.1mm，在抗性鉴定上，发现2个lines高抗褐飞虱，且至少有17.11%的导入系子代的抗性高于9311，对IV和V型致病性白叶枯均达到免疫水平，且至少有55.92%和98.68%的材料比9311有更好的抗性，14.47%，43.20%的材料的苗瘟抗性，穗瘟抗性高于9311的抗性水平，且鉴定到10个高抗稻曲的材料，至少有79.61%的导入系子代是强于9311的稻曲抗性。
3、产量和抗性的数量性状位点(QTL)分析。本研究共鉴定到41个产量相关的来自长雄蕊野生稻的QTLs位点，除了一个qEPN2.2与已报道的重合以外，其余40个QTLs均为新位点，同时也鉴定到24个抗病虫害的来自长雄蕊的QTLs。除qBBV11.1和qBph12.1与前人研究结果重复外，其他22个抗性位点均为新的QTLs位点。
4、普通野生稻(Oryza rufipogon)泛基因组组装。本研究选取了覆盖了普通野生稻不同进化分支上的13个测序深度>100×的材料，对其进行组装，组装结果发现新装出27.6Mb的基因序列，共注释到39373个基因，其中32156个基因在所有普通野生稻中都被注释到。
5、全基因组关联分析(GWAS)结合存在缺失变异(PAV)标记鉴定栽培稻抗白叶枯位点。本研究通过将鉴定到的PAV基因开发成PAV分子标记，利用混合线性模型(MLM)对两种白叶枯生理小种的抗性进行全泛基因组关联分析，结果发现，4个与抗IV型白叶枯生理小种显著性的PAV位点均落在新组装的contig上，而对IX型白叶枯生理小种，鉴定到6个显著性的PAV位点，其中两个落在起始的日本晴参考基因组上，剩余的定位在新组装的contigs上，这些结果表明PAV变异蕴含着广泛的抗性资源。
6、比较分析栽培稻和普通野生稻泛基因组抗病基因同源序列(RGAs)。通过对栽培稻和野生稻泛基因组的RGAs的分析，结果表明野生稻的起始参考基因组的RGAs数目是少于栽培稻起始参考基因组日本晴的RGAs数目，最终，野生稻泛基因组中共鉴定到1719个RGAs，而栽培稻泛基因组共鉴定到1614个RGAs。且野生稻的coregenome上共鉴定到1484个RGAs，而栽培稻泛基因组的coregenome上只有1214个RGAs，表明在野生稻进化成栽培稻过程，coregenome上的RGAs大量丢失从而导致栽培稻的抗生物胁迫的能力变弱，因此，组装野生稻的泛基因组为栽培稻的抗性改良扩宽了遗传资源库。
1、长雄蕊野生稻(Oryza longistaminata)导入系的构建。本研究通过将长雄蕊野生稻与栽培稻9311连续的回交自交，构建了一套152份的以9311材料为背景长雄蕊野生稻为供体的回交导入系(BILs)BC2F20，通过对亲本以及导入系子代的重测序，共得到2432个高密度的Bin分子标记，并构建了平均遗传距离为1.32cM总遗传距离为3402cM的高密度遗传图谱。对长雄蕊野生稻导入系进行外源片段的渗入分析发现，每个个体携带的长雄蕊的渗入片段是22.49个，每个长雄蕊的平均渗入片段是2.59Mb。渗入片段个数范围为4~89个。渗入片段的大小范围是814.05kb~22.50Mb。且只需要60个导入系子代就能覆盖长雄蕊野生稻的全基因组的99.58%。
2、通过对长雄蕊野生稻导入系进行多年多地的表型组学研究。结果表明导入系材料具有丰富产量和抗性变异，其中导入系的每穗粒数最高可达到9311的2倍，且导入系中的最高的千粒重可达35.6g是9311的1.27倍，一次枝梗高达18个，是9311的1.8倍，二次枝梗高达73个是9311的1.6倍，粒长最长为11.2mm是9311的1.14倍，粒宽最宽为3.1mm，在抗性鉴定上，发现2个lines高抗褐飞虱，且至少有17.11%的导入系子代的抗性高于9311，对IV和V型致病性白叶枯均达到免疫水平，且至少有55.92%和98.68%的材料比9311有更好的抗性，14.47%，43.20%的材料的苗瘟抗性，穗瘟抗性高于9311的抗性水平，且鉴定到10个高抗稻曲的材料，至少有79.61%的导入系子代是强于9311的稻曲抗性。
3、产量和抗性的数量性状位点(QTL)分析。本研究共鉴定到41个产量相关的来自长雄蕊野生稻的QTLs位点，除了一个qEPN2.2与已报道的重合以外，其余40个QTLs均为新位点，同时也鉴定到24个抗病虫害的来自长雄蕊的QTLs。除qBBV11.1和qBph12.1与前人研究结果重复外，其他22个抗性位点均为新的QTLs位点。
4、普通野生稻(Oryza rufipogon)泛基因组组装。本研究选取了覆盖了普通野生稻不同进化分支上的13个测序深度>100×的材料，对其进行组装，组装结果发现新装出27.6Mb的基因序列，共注释到39373个基因，其中32156个基因在所有普通野生稻中都被注释到。
5、全基因组关联分析(GWAS)结合存在缺失变异(PAV)标记鉴定栽培稻抗白叶枯位点。本研究通过将鉴定到的PAV基因开发成PAV分子标记，利用混合线性模型(MLM)对两种白叶枯生理小种的抗性进行全泛基因组关联分析，结果发现，4个与抗IV型白叶枯生理小种显著性的PAV位点均落在新组装的contig上，而对IX型白叶枯生理小种，鉴定到6个显著性的PAV位点，其中两个落在起始的日本晴参考基因组上，剩余的定位在新组装的contigs上，这些结果表明PAV变异蕴含着广泛的抗性资源。
6、比较分析栽培稻和普通野生稻泛基因组抗病基因同源序列(RGAs)。通过对栽培稻和野生稻泛基因组的RGAs的分析，结果表明野生稻的起始参考基因组的RGAs数目是少于栽培稻起始参考基因组日本晴的RGAs数目，最终，野生稻泛基因组中共鉴定到1719个RGAs，而栽培稻泛基因组共鉴定到1614个RGAs。且野生稻的coregenome上共鉴定到1484个RGAs，而栽培稻泛基因组的coregenome上只有1214个RGAs，表明在野生稻进化成栽培稻过程，coregenome上的RGAs大量丢失从而导致栽培稻的抗生物胁迫的能力变弱，因此，组装野生稻的泛基因组为栽培稻的抗性改良扩宽了遗传资源库。