浙江大學(xué)繪制全球首張榨菜全基因圖譜

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程中目標(biāo)基因的定向選擇。