新華社杭州9月12日電(記者朱涵)浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院張明方教授團(tuán)隊(duì)通過高通量測(cè)序技術(shù),繪制了首張榨菜全基因圖譜,并從基因組選擇與進(jìn)化層面解答了榨菜“風(fēng)味獨(dú)具”的成因。
6日,相關(guān)論文在線發(fā)表于《自然-遺傳學(xué)》雜志,這一進(jìn)展被認(rèn)為將推動(dòng)對(duì)芥菜類蔬菜作物的改良。
榨菜是芥菜的一個(gè)變種,在浙江、四川等南方多省市廣泛栽培。此前科學(xué)家提出,芥菜是由“祖先”白菜和黑芥自然雜交后再經(jīng)加倍形成的異源多倍體物種。張明方課題組的工作則進(jìn)一步豐富和深化了對(duì)榨菜“家譜”的認(rèn)識(shí)。
“拿到基因組能測(cè)算出物種的形成時(shí)間。”張明方教授介紹,基因是決定植物產(chǎn)量、品質(zhì)和抗病等重要性狀的關(guān)鍵因素,課題組通過榨菜的高質(zhì)量基因組圖譜發(fā)現(xiàn),芥菜物種形成于3.9至5.5萬年前,隨后演化成菜用芥菜和油用芥菜兩大類群。
“例如榨菜質(zhì)地脆嫩、風(fēng)味鮮美的特性就與一組特定基因的選擇表達(dá)有關(guān)。”論文第一作者、浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物藝術(shù)學(xué)院楊景華副教授說,課題組發(fā)現(xiàn)了兩組與代謝有關(guān)的基因,這兩組基因的表達(dá)與選擇影響了菜用和油用芥菜兩大類群的分化。其中一組與 “硫代葡萄糖苷”有關(guān),決定了芥菜物種香味上的差異,另一組則與油脂代謝相關(guān),決定產(chǎn)油量和油脂。
張明方表示,榨菜全基因組信息的解析不但可以推動(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)農(nóng)作物的性狀選擇?!蹲匀唬z傳學(xué)》雜志審稿專家認(rèn)為,該研究有望用于作物改良過程中目標(biāo)基因的定向選擇。
“例如有的榨菜抗病能力強(qiáng),有的卻很容易遭到病害,如果能夠找到?jīng)Q定抗病能力強(qiáng)弱的基因,就能通過分子育種的方式對(duì)作物進(jìn)行改良。”楊景華表示,課題組將進(jìn)一步尋找植物性狀與基因序列之間對(duì)應(yīng)關(guān)系,加速實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分子設(shè)計(jì)育種和新品種選育。