[科學時報]科學家完成白菜全基因組測序
本報訊(記者潘鋒 通訊員李海芬)《自然—遺傳學》雜志日前在線發(fā)表白菜全基因組研究論文。此項成果是在中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所和中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所、深圳華大基因研究院主持下,由中國、英國、韓國、加拿大、美國、法國、澳大利亞等國家組成的“白菜基因組測序國際協(xié)作組”共同完成,也是繼黃瓜基因組測序和馬鈴薯基因組測序項目后,由中國主導通過國際合作完成的蔬菜領(lǐng)域基因組研究的又一重大成果,標志著我國在以白菜類作物為代表的蕓薹屬作物基因組學研究中取得了國際領(lǐng)先地位。
分析結(jié)果表明,白菜基因組大小約為485Mb,組裝共包含約42000個基因;白菜的祖先種與模式物種擬南芥非常相似,它們大約在1300萬年~1700萬年前發(fā)生了分化,兩者依然維持著良好的基因之間的線性對應關(guān)系;白菜基因組存在3個類似但基因密度明顯不同的亞基因組,其中一個亞基因組密度顯著高于另外兩個亞基因組,研究人員推測白菜基因組在進化過程中經(jīng)歷了兩次全基因組加倍事件與兩次基因丟失的過程。
研究發(fā)現(xiàn),白菜在基因組發(fā)生加倍之后,與器官形態(tài)變異有關(guān)的生長素相關(guān)基因發(fā)生了顯著的擴增,白菜基因組復制導致了許多與形態(tài)變異有關(guān)的基因存在更多拷貝,這可能是白菜類蔬菜具有豐富的根、莖、葉形態(tài)變異的根本原因,這一成果對研究不同產(chǎn)品器官的形成與發(fā)育具有重要價值。
白菜類作物包括大白菜、小白菜、菜心和蕪菁等形態(tài)各異的一大類蔬菜,其中大白菜和小白菜是我國栽培面積和消費量最大的蔬菜作物。白菜是迄今為止測定的與模式物種擬南芥親緣關(guān)系最近的物種。由于白菜基因與擬南芥基因存在高度的相似性,白菜基因組的測定為利用豐富的擬南芥基因的功能信息架起了橋梁,為利用模式物種信息進行栽培作物的改良奠定了良好的基礎,將極大地促進白菜類作物和其他蕓薹屬作物的遺傳改良。
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