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        浙江大學(xué)繪制全球首張榨菜全基因圖譜

        2016-03-26 20:59:40
        蔬菜 2016年11期
        關(guān)鍵詞:多倍體油用芥菜

        浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院園藝系張明方教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù),繪制了世界上第一張榨菜全基因圖譜,這一進(jìn)展將對(duì)芥菜類蔬菜作物的改良產(chǎn)生重要意義。

        菜用芥菜是我國(guó)重要的加工蔬菜,榨菜和雪里蕻、大頭菜等都屬于不同的變種。通過(guò)高通量測(cè)序技術(shù),結(jié)合構(gòu)建的高密度遺傳圖譜,首次完成了蕓薹屬中異源多倍體榨菜(AABB基因組)的高質(zhì)量基因組圖譜,并進(jìn)一步豐富和深化了對(duì)榨菜的“家譜”的認(rèn)識(shí)。研究發(fā)現(xiàn),芥菜物種形成于3.9萬(wàn)~5.5萬(wàn)年前,為單一地理起源,其A亞基因組與白菜型油菜親緣關(guān)系更近,然后演化成蔬菜用和油用芥菜2個(gè)主要類群。

        榨菜、梅干菜為什么會(huì)有一種獨(dú)特的“中國(guó)味”?課題組找到了2組同源基因序列,其中一組與硫代葡糖糖苷代謝有關(guān),它們發(fā)生了差異化進(jìn)化,這就是為什么有的榨菜聞起來(lái)香,有的香味不明顯。另外一組則與油脂代謝有關(guān),決定著油用芥菜的產(chǎn)油量和油脂的組分。據(jù)介紹,50多年來(lái),眾多學(xué)者以小麥、棉花、油菜等為模式作物,對(duì)復(fù)雜基因組組裝和同源基因表達(dá)進(jìn)行了廣泛研究,但尚未揭示多倍體物種中同源基因表達(dá)與選擇的機(jī)制。這種機(jī)制,終于通過(guò)我國(guó)的“鄉(xiāng)土”作物榨菜得到了揭示:異源多倍體芥菜亞基因組間呈非對(duì)稱進(jìn)化,亞基因組間同源基因中具有顯著表達(dá)差異的基因表現(xiàn)出更快的進(jìn)化速率,這些基因在菜用和油用芥菜分化中受到選擇。研究成果不但可以推動(dòng)芥菜類蔬菜作物分子育種的進(jìn)程,同時(shí),還能從理論上預(yù)測(cè)重要農(nóng)業(yè)性狀,推動(dòng)對(duì)基因組育種的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用,還有望用于作物改良過(guò)程中目標(biāo)基因的定向選擇。

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