由中國農業(yè)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歷程進行了深入研究,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系。
王曉武科研團隊完成了白菜類和甘藍類蔬菜作物不同形態(tài)類型代表材料的基因組重測序,構建了白菜類和甘藍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上,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基因。在結球的大白菜和甘藍中,分別發(fā)現(xiàn)了19個和16個參與葉球形成的關鍵基因位點。只有當這些基因大多數(shù)為結球基因型時才能形成葉球。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中,各確定了7個與根(莖)膨大有關的基因位點。膨大根(莖)形成過程中,除生長素相關基因受選擇外,細胞快速膨大和糖轉運蛋白相關基因也受到高度選擇。研究還首次發(fā)現(xiàn),結球白菜和結球甘藍,蕪菁和苤藍等不同物種產(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。該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,為加快白菜與甘藍類蔬菜分子育種奠定了重要基礎。本報記者何燁