湖北日?qǐng)?bào)農(nóng)村版訊(記者胡俊濤、通訊員董紅霞)日前,武漢大學(xué)、武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科研人員利用最新的高深度、高精度、高讀長(zhǎng)的基因組測(cè)序技術(shù),獲得兩個(gè)優(yōu)質(zhì)品種——漢白玉和洪山菜薹端到端,無(wú)缺口的完整基因組,揭示了其背后顏色和味道的遺傳調(diào)控機(jī)制。此研究成果于3月20日發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)》,這是蕓薹屬植物的首個(gè)完整基因組的發(fā)布,也是人們首次獲得菜薹類(lèi)蔬菜的基因組信息。
蕓薹屬植物作為被廣泛栽培的一類(lèi)物種,包含菜薹、白菜、甘藍(lán)、油菜等蔬菜類(lèi)作物。2022年初,武漢大學(xué)朱玉賢院士團(tuán)隊(duì)牽頭與兩所農(nóng)科院的研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合,開(kāi)展普通白菜與菜薹的基因組研究項(xiàng)目。經(jīng)歷兩年時(shí)間,成功破譯了洪山菜薹和漢白玉的完整基因組,并揭示了洪山菜薹紫色花莖和獨(dú)特風(fēng)味背后的遺傳機(jī)制。
在對(duì)基因組信息的解讀中,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),大量的原花青素——一類(lèi)具有抗氧化、預(yù)防心腦血管疾病、保護(hù)肝臟等保健功能的生物活性成分,是洪山菜薹紫色花莖的成因,而脂肪族硫代葡萄糖苷的高效合成,則是其獨(dú)特風(fēng)味的主要來(lái)源。
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了一些有趣現(xiàn)象,在白菜類(lèi)蔬菜的基因組中,普遍存在發(fā)生了顯著擴(kuò)張的45SrDNA區(qū)域,這在其它植物中是從未被發(fā)現(xiàn)過(guò)的。這些顯著擴(kuò)張的rDNA區(qū)域與次著絲粒區(qū)域完全重合,揭示了它們之間可能存在的相互關(guān)系。
“這不僅是一次科學(xué)研究的成功,也是高校團(tuán)隊(duì)與研究所團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)模式的勝利。”主持這項(xiàng)研究的武漢大學(xué)生科院教授王坤認(rèn)為,與兩所農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜人員聯(lián)合,發(fā)揮了各自在擅長(zhǎng)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),為科學(xué)進(jìn)步的新質(zhì)生產(chǎn)力孕育新模式。
“這兩個(gè)蔬菜基因組的成功解碼,不僅為后續(xù)的遺傳改良和新品種選育提供了寶貴的資源,也為我們未來(lái)設(shè)計(jì)更優(yōu)秀的育種,做大做強(qiáng)湖北小白菜和菜薹產(chǎn)業(yè)揭開(kāi)新的篇章。”武漢市蔬菜所汪愛(ài)華副所長(zhǎng)信心滿滿。