省農(nóng)科院發(fā)表《Science》

近日，河南省農(nóng)科院蔬菜研究所與河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院等國內(nèi)外10多家單位合作在《Science》期刊上發(fā)表題為“Gapless pangenome analyses reveal fast Brassica rapa subspeciation”的研究成果。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一完成單位，河南省農(nóng)科院蔬菜研究所為第二完成單位。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)馬衛(wèi)教授為論文第一作者，河南省農(nóng)科院魏小春研究員為共同第一作者。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)趙建軍教授、馬衛(wèi)教授和洪益國教授，河南省農(nóng)科院原玉香研究員，比利時根特大學(xué)Yves Van de Peer教授為共同通訊作者。

研究團(tuán)隊(duì)通過對1720份白菜種質(zhì)進(jìn)行重測序，精選7個亞種11份“諸侯”代表性材料進(jìn)行端粒到端粒（T2T）完整基因組組裝，并識別出110個著絲粒，同時挖掘到5個與物種形成和分化密切相關(guān)的著絲粒特異衛(wèi)星重復(fù)序列。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合31份白菜基因組構(gòu)建泛基因組，系統(tǒng)解析了著絲粒重塑與大規(guī)模結(jié)構(gòu)變異對白菜亞種快速分化的共同作用；并通過泛基因組關(guān)聯(lián)分析與突變體功能驗(yàn)證，鎖定控制葉球形成的關(guān)鍵基因BrLH1，將具體亞種的形成與泛遺傳變異直接關(guān)聯(lián)起來，為理解被子植物實(shí)現(xiàn)快速多樣化提供了基因組學(xué)支撐。

該研究從基因組、泛基因組和泛遺傳學(xué)三個層面系統(tǒng)刻畫了白菜亞種快速分化的遺傳基礎(chǔ)，把被子植物“快速擴(kuò)張”的經(jīng)典問題研究具體落實(shí)到一個肉眼可見的演化框架之中；通過構(gòu)建完整著絲粒圖譜，揭示了衛(wèi)星重復(fù)、著絲粒動態(tài)與結(jié)構(gòu)變異在蕓薹屬物種演化中的關(guān)鍵作用，加深了對蕓薹屬基因組起源與分化順序的認(rèn)識；同時，這一系列高質(zhì)量圖譜與分析體系，也為今后在蕓薹屬乃至更廣泛十字花科作物中開展功能和演化研究提供了研究范例。