我科学家主导完成白菜全基因组研究

2011-8-30 09:34 来源: 中国科学院
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  8月29日,由多国科学家共同合作完成的白菜全基因组研究成果在《自然—遗传学》上在线发表。这是由中国科学家主导,通过国际合作完成的又一重大成果。

  白菜类蔬菜包括结球白菜、小白菜、菜心和芜菁等形态各异的一大类蔬菜。据了解,科学家开展了白菜基因组注释、比较基因组学、基因组进化和各种相关的生物学分析。结果表明,白菜基因组大小为约485Mb,共包含约4万多个基因;白菜的祖先种与模式物种拟南芥非常相似,它们大约在1300万—1700万年前发生了分化,两者依然维持着良好的基因间线性对应关系;白菜基因组存在3个类似但基因密度明显不同的亚基因组,其中一个亚基因组密度显著高于另外两个亚基因组,推测白菜基因组在进化过程中经历了两次全基因组复制事件与两次基因丢失的过程。研究还发现,白菜在基因组发生复制之后,与器官形态变异有关的生长素相关基因发生了显著扩增,白菜基因组复制导致了许多与形态变异有关的基因保留更多拷贝,这可能是白菜类蔬菜具有丰富的根、茎、叶形态变异的根本原因,这一成果对研究不同产品器官的形成与发育具有重要价值。

  白菜是迄今为止测定的与模式物种拟南芥亲缘关系最近的物种。而拟南芥是目前世界上研究最为透彻的物种,大量的拟南芥基因功能得到阐明,这为利用模式物种信息进行栽培作物的改良奠定了良好的基础,将极大的促进白菜类作物和其它芸薹属作物的遗传改良。白菜全基因组序列图谱的完成进一步丰富了蔬菜遗传育种理论,对巩固和提高我国白菜类作物育种的国际领先地位有着十分重要的作用。

  项目由中国农业科学院蔬菜花卉研究所和油料作物研究所、深圳华大基因研究院主导,英国、韩国、美国、法国等国科学家共同完成。