由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所王曉武科研團(tuán)隊(duì),對白菜和甘藍(lán)兩類蕓薹屬作物的馴化歷程進(jìn)行了深入研究,在亞基因組層面揭示了物種馴化與古多倍化之間存在緊密關(guān)系。
王曉武科研團(tuán)隊(duì)完成了白菜類和甘藍(lán)類蔬菜作物不同形態(tài)類型代表材料的基因組重測序,構(gòu)建了白菜類和甘藍(lán)類蔬菜的群體基因組變異圖譜。在充分利用模式物種擬南芥豐富的基因信息基礎(chǔ)上,分別確定了一大批白菜和甘藍(lán)葉球形成與膨大根(莖)馴化選擇的基因組信號與相關(guān)基因。在結(jié)球的大白菜和甘藍(lán)中,分別發(fā)現(xiàn)了19個(gè)和16個(gè)參與葉球形成的關(guān)鍵基因位點(diǎn)。只有當(dāng)這些基因大多數(shù)為結(jié)球基因型時(shí)才能形成葉球。葉片背面和腹面是分別由決定背性和腹性兩類不同極性的基因控制的。研究還發(fā)現(xiàn)葉片背性和腹性兩類極性控制基因參與了葉球的形成。而在根膨大的蕪菁和莖膨大的苤藍(lán)中,各確定了7個(gè)與根(莖)膨大有關(guān)的基因位點(diǎn)。膨大根(莖)形成過程中,除生長素相關(guān)基因受選擇外,細(xì)胞快速膨大和糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相關(guān)基因也受到高度選擇。研究還首次發(fā)現(xiàn),結(jié)球白菜和結(jié)球甘藍(lán),蕪菁和苤藍(lán)等不同物種產(chǎn)生類似產(chǎn)品器官的現(xiàn)象,與其共同祖先的在1100萬年前發(fā)生的一次全基因組三倍化事件有關(guān)。該研究獲得了白菜和甘藍(lán)類蔬菜作物全基因組的大量變異,確定了一批與白菜甘藍(lán)類蔬菜葉球形成和根(莖)膨大有關(guān)的重要基因,為加快白菜與甘藍(lán)類蔬菜分子育種奠定了重要基礎(chǔ)。本報(bào)記者何燁