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          我國科研人員揭開古老芥菜身世與百變謎團

          發布時間:2021-09-08 信息來源: 摘自科技日報

          科技日報長沙9月7日電(記者俞慧友 通訊員庹煉 康雷)芥菜,我國重要的經濟作物之一,常見的油料、蔬菜和調味品。盡管常見,但芥菜起源至今仍是未解之謎。9月7日,記者從湖南農業大學獲悉,該校劉忠松教授團隊聯合中國農科院油料作物研究所華瑋研究員團隊完成的一項研究成果,有效回答了芥菜起源和馴化方面長期存在的科學爭議,揭示了芥菜多樣性變異遺傳基礎,為芥菜種質資源利用和基因組選擇育種奠定了良好的基礎。相關成果在線發表于9月6日的國際著名期刊《自然-遺傳學》上。

          團隊通過對我國特有的芥菜型黃籽地方品種“四川黃籽”開展全基因組測序,構建了我國第一個黃籽油菜高質量基因組。同時,為闡明芥菜遺傳變異,團隊對全球38個國家和地區的480份芥菜種質進行了基因組重測序,通過系統進化、群體結構和主成分分析,將芥菜分為三大類和六個遺傳類群,并通過綜合核基因組和胞質基因組系統進化分析、考古發掘和歷史文獻以及種群動態分析,重建了芥菜的起源和馴化歷史。

          根據研究結果,芥菜于8000 - 14000年前在西亞(中東)地區起源,由西向東沿三條獨立路徑傳播,通過基因突變和漸滲雜交演化出六個不同的類群。

          六大類群演變具體為:約2500-5120年前,根芥從野生芥菜中演化出,在蒙古和中國東北被馴化。野生芥菜馴化出的第三群籽芥,從阿富汗北部沿草原路線向東傳播,經河西走廊傳入西藏。傳播過程中,因基因突變和人工選擇,演化出了第二群黃籽芥菜。同時,籽芥從阿富汗南部傳播到印度次大陸,被馴化為第六群印度芥菜。印度芥菜向東擴散,形成大葉芥菜,向東傳入中國西南地區,演化出不同類型的第五群葉用芥菜,并于十八世紀在四川盆地由葉用芥菜馴化出莖用芥菜。第四群油用芥菜由第二群與第五群雜交、馴化而來,繼承了黃色種子顏色和早熟特性。

          除了溯源,高質量黃籽芥菜參考基因組和重測序鑒定的不同類型芥菜的基因組變異,也為芥菜基因組學研究建立了平臺,為尋找新的基因提供了線索。研究中鑒定出的新基因、單倍型,有望為不同用途芥菜的基因組選擇育種提供基因資源和科學依據,有助提高育種效率、加速芥菜育種進程。

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