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两个菠菜野生种高质量基因组序列发布

2024.5.11

近日，国际期刊《新植物学家》（New Phytologist）在线发表了两个高质量的菠菜野生种基因组序列。这项研究由中国农业科学院蔬菜花卉研究所菠菜遗传育种课题组钱伟团队完成，揭示了菠菜的染色体结构，并解析其重要的驯化性状。该研究为进一步利用菠菜野生资源、培育优质菠菜品种具有重要意义。

两个菠菜野生种。a为Spinacia tetrandra。b为Spinacia turkestanica。

白色框内表示菠菜雄蕊。中国农科院蔬菜所供图

菠菜起源于波斯（今伊朗），又名波斯草，赤根菜，于唐代作为尼泊尔的贡品传入我国。菠菜有两种不同类型的野生种，S. turkestanica和S. tetrandra。野生材料往往具有较强的适应性和抗逆境能力，因此是作物遗传改良的重要资源。而菠菜的两种野生型基因组信息尚不清楚，阻碍了菠菜野生种的进一步利用。因此，解析菠菜野生种基因组序列，挖掘重要的驯化性状相关基因，对培育优质菠菜品种奠定基础。

该研究从头组装了两个高质量的菠菜野生种基因组序列，并解析其基因组近着丝粒区域特征。证实了S. turkestanica野生种为栽培种的直接祖先，二者大约在0.8百万年前分化；而S. tetrandra与其分化的时间更久，大约在6.3百万年前。

此外，研究发现栽培种的抗霜霉病位点由野生种渐渗而来；同时，挖掘出大量驯化相关的基因，其主要与光周期、抗逆、抗病等相关。该研究对进一步利用菠菜野生资源，培育优质菠菜品种具有理论指导作用。

中国农业科学院蔬菜花卉研究所助理研究员折红兵、研究员刘志远为共同第一作者；中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员钱伟、程锋以及英国爱丁堡大学教授Deborah Charlesworth为共同通讯作者。

研究得到了蔬菜生物育种全国重点实验室、中国农业科学院科技创新工程项目以及现代农业产业技术体系项目的资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/nph.19799

菠菜基因组序列高质量野生种

中国科学报

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