[科學(xué)時(shí)報(bào)]科學(xué)家完成白菜全基因組測(cè)序
本報(bào)訊(記者潘鋒 通訊員李海芬)《自然—遺傳學(xué)》雜志日前在線發(fā)表白菜全基因組研究論文。此項(xiàng)成果是在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所、深圳華大基因研究院主持下,由中國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)、加拿大、美國(guó)、法國(guó)、澳大利亞等國(guó)家組成的“白菜基因組測(cè)序國(guó)際協(xié)作組”共同完成,也是繼黃瓜基因組測(cè)序和馬鈴薯基因組測(cè)序項(xiàng)目后,由中國(guó)主導(dǎo)通過(guò)國(guó)際合作完成的蔬菜領(lǐng)域基因組研究的又一重大成果,標(biāo)志著我國(guó)在以白菜類作物為代表的蕓薹屬作物基因組學(xué)研究中取得了國(guó)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(gè)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(wàn)年~1700萬(wàn)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(duì)應(yīng)關(guān)系;白菜基因組存在3個(gè)類似但基因密度明顯不同的亞基因組,其中一個(gè)亞基因組密度顯著高于另外兩個(gè)亞基因組,研究人員推測(cè)白菜基因組在進(jìn)化過(guò)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(guò)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(zhǎng)素相關(guān)基因發(fā)生了顯著的擴(kuò)增,白菜基因組復(fù)制導(dǎo)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(duì)研究不同產(chǎn)品器官的形成與發(fā)育具有重要價(jià)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(guó)栽培面積和消費(fèi)量最大的蔬菜作物。白菜是迄今為止測(cè)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(cè)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(jìn)行栽培作物的改良奠定了良好的基礎(chǔ),將極大地促進(jìn)白菜類作物和其他蕓薹屬作物的遺傳改良。
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