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我國科學家破解蔬菜馴化秘密

發布時間:2016-08-18 點擊次數:1709

  中國農業科學院蔬菜花卉研究所王曉武科研團隊,對白菜和甘藍兩類蕓薹屬作物的馴化進行了深入研究,揭示了馴化與古多倍化形成的亞基因組的關系,相關研究結果于8月15日在線發表于《自然·遺傳》(Nature Genetics)上。
  白菜和甘藍類蔬菜是我國百姓餐桌上最常見的蔬菜。這兩類蔬菜最大的特點就是類型極其豐富多樣。白菜類常見的有大白菜、小白菜、蕪菁、菜心,而甘藍類常見的蔬菜則包括結球甘藍、苤藍、羽衣甘藍、芥藍、花椰菜、青花菜、孢子甘藍等。但是這兩個物種為什么能被馴化出如此多樣的類型一直是一個待解的難題。此外,這兩個重要物種還有一個特別有趣的現象。雖然是兩個物種,但是在500年前中國人將白菜馴化出結球大白菜,歐洲人將甘藍馴化出結球甘藍;2000年前歐洲人將白菜馴化出根膨大的蕪菁,而500年前歐洲人將甘藍馴化出莖膨大的苤藍。為什么兩個物種,經過我們祖先獨立的馴化,都能形成葉球或者膨大根(莖)這樣非常相似的性狀也一直是長期困擾科學界的一個謎題。通過分析選擇信號與亞基因組的關系,研究人員獲得兩個重要發現。第一,亞基因組的存在促進了結球性狀、根(莖)膨大等性狀的馴化,進而形成器官形態的多樣性。第二,同源基因的平行選擇是導致不同物種馴化形成類似產品器官的重要原因。
  為了解開上述謎題,王曉武研究員團隊完成了白菜和甘藍類蔬菜作物代表材料的基因組重測序,構建了白菜和甘藍類蔬菜的群體基因組變異圖譜。分別確定了一大批白菜和甘藍葉球形成與膨大根(莖)馴化選擇的基因組信號與相關的基因。研究獲得了白菜和甘藍類蔬菜作物全基因組的大量變異,確定了一批與白菜類和甘藍類蔬菜葉球形成和根(莖)膨大有關的重要基因,為加快白菜類與甘藍類蔬菜分子育種奠定了重要基礎。


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