PART.01 什么是 T2T 基因组？

传统动物参考基因组长期存在大量缺口--尤其是着丝粒、端粒、重复序列和Y 染色体等区域难以组装，导致大量遗传变异、功能基因和结构信息长期“不可见”。

T2T（Telomere-to-Telomere）组装技术通过整合 PacBio HiFi、ONT 超长读段、Hi-C 以及 trio-binning 等多维策略，首次实现了从染色体一端到另一端的真正“零缺口”完整组装。这不仅让整个基因组以全貌呈现，更开启了精准解析复杂结构变异（SV）、精准定位功能基因、深入探索物种进化的新纪元。

PART.02 五个物种的 T2T 突破：家畜与水产研究迎来新拐点

近年来，猪、绵羊、山羊、鸡和大黄鱼相继完成了高质量的 T2T 基因组，为家畜与水产物种育种、功能基因组等研究带来了前所未有的突破。

猪 T2T 基因组补齐了超过 270 Mb 的缺失区域，首次完整解析全部着丝粒结构；绵羊 T2T 基因组在 Nature Genetics 发表，实现了 X、Y 染色体在内的全面无缺口组装；山羊 T2T 基因组在 Nature Communications 发表，提供了父源与母源单倍型参考；鸡的 T2T pangenome 则展示了 SV 在复杂性状形成中的关键作用；而大黄鱼 T2T 基因组不仅显著提升注释完整度，还揭示了金黄色体色形成的关键光感受机制。

这些成果共同展示了 T2T 技术在提高参考基因组质量、解析复杂性状与发现新基因方面的巨大潜力。

PART.03 T2T 为跨物种研究带来哪些变革？

T2T 基因组提供了科研中过去最缺乏的“全景视角”，它能够让研究者首次准确捕获着丝粒、端粒、卫星序列和大型串联重复等“盲区”，使结构变异检测更加全面、可信。

同时，T2T 极大提升了 SNP、SV 的精确定位能力，推动群体遗传学、选择信号扫描和 GWAS 功能注释进入高分辨率时代。

更重要的是，T2T 让大量过去“缺失”的功能基因得被重新发现，为高质量 pan-genome构建、物种特异进化研究以及遗传改良提供了坚实基础。

在育种、保护、功能基因组学和复杂性状挖掘中，T2T 已成为下一代不可或缺的基因组“基础设施”。

PART.04农业动物T2T基因组亮点速览

一、猪：T2T-Sscrofa（2025）

（西北农林科技大学于太永团队，bioRxiv 预印本）

组装水平：T2T 水平

该研究首次构建了真正意义上 全基因组无缺口（gap-free） 的猪参考序列，实现了从端粒到端粒的完整染色体结构。

新的 T2T-Sscrofa 基因组一次性补齐了 274.8 Mb 过去无法装配的区域，大幅扩展了猪基因组可解析范围。

研究团队完整解析了 所有染色体的着丝粒、rDNA 阵列和大型串联重复（SDs），解决了旧参考序列长期存在的盲区。

分析内容

研究者对全球范围内的猪群体进行了全面的基因组比对，系统揭示了不同品种和野猪之间的结构差异。

该基因组使得 SV、rDNA 结构、着丝粒序列 等过去难以准确分析的区域得以首次被系统解析。

新的 T2T 参考成功纠正了 Sscrofa11.1 中大量误组装区域，从根本上提升了后续遗传和育种研究的准确性。

研究亮点

通过对比分析，研究团队识别出 欧洲野猪中存在一处罗伯逊易位（Robertsonian translocation），这是对猪群体结构演化的重要发现。

新基因组中成功注释了 255 个此前缺失的蛋白编码基因，显著扩充了猪的功能基因集。

由于结构区域得到完整解析，T2T-Sscrofa 能够为猪的复杂性状研究和育种决策提供更高的结构分辨率和更加可靠的遗传基础。

二、绵羊：T2T-sheep1.0（Nature Genetics, 2025）

（中国农业大学李孟华团队，Nature Genetics 正式发表）

组装水平：T2T 水平

该研究成功构建了全球首个覆盖 全部常染色体、X 染色体以及 Y 染色体的真正 T2T 级绵羊基因组，实现了全染色体无缺口组装。

新发布的 T2T-sheep1.0 补齐了 超过 220 Mb 过去未被解析的序列（PURs），包括大量着丝粒、重复序列和卫星 DNA。

研究者完整解析了所有染色体的 端粒序列、着丝粒结构和平衡重复区域，基因组连贯性和准确性达到目前家畜中最高水平之一。

分析内容

团队利用 T2T 基因组重新评估全球多地绵羊的遗传结构，显著提升了 SNP 和 SV 的检测准确性。

研究者系统解析了绵羊基因组的 着丝粒进化模式、卫星序列组成以及 Y 染色体结构特征，填补了家畜 Y 染色体研究中的长期空白。

基于新基因组的功能注释，使大量此前无法定位的基因与结构变异得以明确，从而改善了遗传选择信号和性状相关区域的检测效率。

研究亮点

T2T-sheep1.0 揭示了影响 羊毛细度（如 FOXQ1） 的关键候选变异，为纤维性状改良提供了新的基因靶点。

研究者发现了与绵羊驯化及区域适应相关的重要变异（如 ABCC4），加深了对家畜驯化机制的理解。

该成果极大增强了对绵羊结构变异与复杂经济性状之间关系的解析能力，为未来精准育种提供了高质量的参考基础。

三、鸡：T2T Pangenome（2025 预印本，FarmGTEx）

（中国农科院文杰团队）

组装水平：T2T水平

该研究一次性完成了 8 个代表性鸡品种的 T2T 级基因组组装，涵盖野鸡、土鸡、肉鸡与蛋鸡等关键类型。

所有基因组均实现了宏染色体、微染色体和 dot 染色体的 端粒级闭合，每个基因组新增 39–84 Mb PUR 区域 的完整解析。

T2T 基因组的 contig N50 接近 90 Mb，使鸡成为少数拥有多品种 T2T 的家禽物种。

分析内容

团队构建了全球首个 T2T 鸡 pangenome graph，在 2,021 只鸡的重测序数据中鉴定了 72,147 个结构变异。

研究将 SV、SNP、InDel 与多组织转录组、表观组和 76 个经济性状 融合分析，系统评估了 SV 对复杂性状的作用。

重建的 dot 染色体大幅提升了 eQTL 和性状相关变异的定位能力，解决了多年困扰鸡基因组学的“微染色体盲区”。

研究亮点

研究表明 SV 在鸡的复杂性状形成中具有核心作用，其解释度显著高于常规 SNP。

超过一半的 SV-eQTL 分布在过去无法装配的 dot 染色体上，显示 PUR 区对性状变异的重要贡献。

该 pangenome 为肉鸡增重、蛋鸡产量、抗逆性和地方鸡资源保护提供了崭新的遗传视角。

PART.05 T2T：推动畜牧育种进入“全景高精度时代”

T2T（Telomere-to-Telomere）基因组让畜牧育种首次拥有真正完整的染色体级参考蓝图。过去长期无法解析的着丝粒、端粒、重复区、微染色体和 Y 染色体等“隐形区域”，如今得以全面呈现，从根本上提升了性状遗传分析的精度。

T2T最大的价值在于结构变异（SV）的全量捕获。事实证明，许多关键经济性状并非由单个SNP 决定，而是由更大尺度的结构变异主导。T2T 能精准识别过去无法检测的大型缺失、倒位、重复与染色体易位，使复杂性状的遗传基础更加清晰。诸如鸡的 dot 染色体、山羊 ASIP 区域、绵羊羊毛细度相关位点和猪的着丝粒区等，都在 T2T 解析下展现出前所未有的结构细节。

同时，T2T 为构建高质量 pan-genome、提升基因组选择（GS）准确度、优化候选基因挖掘以及完善地方品种评价提供了更可靠的基础数据。它显著降低参考偏差，让育种从局部认知迈向真正的“全景解析”。

T2T 不仅填补了基因组的缺口，更重塑了畜牧育种的底层认知框架，标志着精准育种进入全新的高精度时代。