廣告甘藍(lán)類(lèi)蔬菜作物種類(lèi)眾多，包括結(jié)球甘藍(lán)（圓白菜）、花椰菜、青花菜、芥藍(lán)、苤藍(lán)、羽衣甘藍(lán)、抱子甘藍(lán)等十余種變種類(lèi)型，在世界范圍內(nèi)廣泛種植，是我國(guó)最重要的一大類(lèi)蔬菜作物之一。
2月15日，記者從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院蔬菜花卉研究所蔬菜分子設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和甘藍(lán)類(lèi)蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合荷蘭瓦赫寧根大學(xué)植物育種系生長(zhǎng)與發(fā)育團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建了高質(zhì)量的甘藍(lán)泛基因組和圖形基因組，揭示了結(jié)構(gòu)變異（SV）是大量基因表達(dá)劑量改變的重要調(diào)節(jié)因子，驅(qū)動(dòng)了甘藍(lán)形態(tài)類(lèi)型多樣化的快速馴化，該研究為甘藍(lán)變種形成的馴化機(jī)制提供了新的見(jiàn)解。相關(guān)成果日前發(fā)表在國(guó)際期刊《自然·遺傳學(xué)》上。
中國(guó)科學(xué)院院士、崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室副主任、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員錢(qián)前表示，這項(xiàng)研究充分利用了甘藍(lán)類(lèi)蔬菜作物豐富的形態(tài)特征，通過(guò)泛基因組和大規(guī)模多組學(xué)數(shù)據(jù)分析，來(lái)回答它們是如何在較短的時(shí)間內(nèi)馴化出如此多樣的變種類(lèi)型。這項(xiàng)研究揭示了結(jié)構(gòu)變異（SV）調(diào)控基因表達(dá)是甘藍(lán)多樣性進(jìn)化的“分子加速器”這一重要規(guī)律。
該研究首先利用700余份甘藍(lán)野生種和覆蓋所有變種材料的重測(cè)序數(shù)據(jù)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，發(fā)現(xiàn)甘藍(lán)變種主要起源于兩個(gè)獨(dú)立的馴化事件，一個(gè)馴化形成了以葉片/葉球形態(tài)多樣化為主的分支，另一個(gè)形成了以莖和花膨大等形態(tài)變異為主的分支。
704份甘藍(lán)群體材料的進(jìn)化樹(shù)及代表性材料圖片。
“我們據(jù)此選取了22個(gè)代表性野生甘藍(lán)和變種材料，利用測(cè)序技術(shù)，構(gòu)建了染色體水平的高質(zhì)量基因組，其序列連續(xù)性、著絲粒完整性等與已發(fā)表的甘藍(lán)基因組相比顯著提升。該研究進(jìn)一步構(gòu)建了甘藍(lán)的圖形基因組，在700多份甘藍(lán)群體材料中開(kāi)展變種特異性馴化選擇分析，挖掘到一批在不同變種中受到特異性馴化選擇的SV及相關(guān)基因。”論文通訊共同作者、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研究員程鋒表示。
甘藍(lán)變種特異性馴化選擇的SV和基因示例。
值得一提的是，該研究中建立的“結(jié)構(gòu)變異-基因表達(dá)改變-表型變異”的調(diào)控模型，加深了對(duì)結(jié)構(gòu)變異調(diào)控性狀形成機(jī)制的理解，對(duì)回答“植物表型多樣化是如何形成的”這一重大科學(xué)問(wèn)題具有重要意義。另外，研究成果首次揭示了基因表達(dá)劑量是基因丟失或功能變異之外的馴化選擇作用的重要對(duì)象，對(duì)開(kāi)展其他作物的馴化研究具有參考價(jià)值。
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長(zhǎng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員黃三文表示，這篇論文是十字花科作物馴化研究的又一重大成果，揭示了甘藍(lán)變種的重要馴化機(jī)制。這項(xiàng)工作同時(shí)構(gòu)建了迄今為止規(guī)模最大、質(zhì)量最高的甘藍(lán)泛基因組。
（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所供圖）
甘藍(lán)類(lèi)蔬菜作物種類(lèi)眾多，包括結(jié)球甘藍(lán)（圓白菜）、花椰菜、青花菜、芥藍(lán)、苤藍(lán)、羽衣甘藍(lán)、抱子甘藍(lán)等十余種變種類(lèi)型，在世界范圍內(nèi)廣泛種植，是我國(guó)最重要的一大類(lèi)蔬菜作物之一。
2月15日，記者從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院蔬菜花卉研究所蔬菜分子設(shè)計(jì)育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和甘藍(lán)類(lèi)蔬菜遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合荷蘭瓦赫寧根大學(xué)植物育種系生長(zhǎng)與發(fā)育團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建了高質(zhì)量的甘藍(lán)泛基因組和圖形基因組，揭示了結(jié)構(gòu)變異（SV）是大量基因表達(dá)劑量改變的重要調(diào)節(jié)因子，驅(qū)動(dòng)了甘藍(lán)形態(tài)類(lèi)型多樣化的快速馴化，該研究為甘藍(lán)變種形成的馴化機(jī)制提供了新的見(jiàn)解。相關(guān)成果日前發(fā)表在國(guó)際期刊《自然·遺傳學(xué)》上。
中國(guó)科學(xué)院院士、崖州灣國(guó)家實(shí)驗(yàn)室副主任、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員錢(qián)前表示，這項(xiàng)研究充分利用了甘藍(lán)類(lèi)蔬菜作物豐富的形態(tài)特征，通過(guò)泛基因組和大規(guī)模多組學(xué)數(shù)據(jù)分析，來(lái)回答它們是如何在較短的時(shí)間內(nèi)馴化出如此多樣的變種類(lèi)型。這項(xiàng)研究揭示了結(jié)構(gòu)變異（SV）調(diào)控基因表達(dá)是甘藍(lán)多樣性進(jìn)化的“分子加速器”這一重要規(guī)律。
該研究首先利用700余份甘藍(lán)野生種和覆蓋所有變種材料的重測(cè)序數(shù)據(jù)構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，發(fā)現(xiàn)甘藍(lán)變種主要起源于兩個(gè)獨(dú)立的馴化事件，一個(gè)馴化形成了以葉片/葉球形態(tài)多樣化為主的分支，另一個(gè)形成了以莖和花膨大等形態(tài)變異為主的分支。
704份甘藍(lán)群體材料的進(jìn)化樹(shù)及代表性材料圖片。
“我們據(jù)此選取了22個(gè)代表性野生甘藍(lán)和變種材料，利用測(cè)序技術(shù)，構(gòu)建了染色體水平的高質(zhì)量基因組，其序列連續(xù)性、著絲粒完整性等與已發(fā)表的甘藍(lán)基因組相比顯著提升。該研究進(jìn)一步構(gòu)建了甘藍(lán)的圖形基因組，在700多份甘藍(lán)群體材料中開(kāi)展變種特異性馴化選擇分析，挖掘到一批在不同變種中受到特異性馴化選擇的SV及相關(guān)基因。”論文通訊共同作者、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研究員程鋒表示。
甘藍(lán)變種特異性馴化選擇的SV和基因示例。
值得一提的是，該研究中建立的“結(jié)構(gòu)變異-基因表達(dá)改變-表型變異”的調(diào)控模型，加深了對(duì)結(jié)構(gòu)變異調(diào)控性狀形成機(jī)制的理解，對(duì)回答“植物表型多樣化是如何形成的”這一重大科學(xué)問(wèn)題具有重要意義。另外，研究成果首次揭示了基因表達(dá)劑量是基因丟失或功能變異之外的馴化選擇作用的重要對(duì)象，對(duì)開(kāi)展其他作物的馴化研究具有參考價(jià)值。
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長(zhǎng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員黃三文表示，這篇論文是十字花科作物馴化研究的又一重大成果，揭示了甘藍(lán)變種的重要馴化機(jī)制。這項(xiàng)工作同時(shí)構(gòu)建了迄今為止規(guī)模最大、質(zhì)量最高的甘藍(lán)泛基因組。
（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所供圖）
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