《自然—遺傳學(xué)》雜志日前在線發(fā)表白菜全基因組研究論文,。此項(xiàng)成果是在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所,、深圳華大基因研究院主持下,，由中國(guó),、英國(guó),、韓國(guó),、加拿大,、美國(guó),、法國(guó)、澳大利亞等國(guó)家組成的“白菜基因組測(cè)序國(guó)際協(xié)作組”共同完成,，也是繼黃瓜基因組測(cè)序和馬鈴薯基因組測(cè)序項(xiàng)目后,，由中國(guó)主導(dǎo)通過(guò)國(guó)際合作完成的蔬菜領(lǐng)域基因組研究的又一重大成果,標(biāo)志著我國(guó)在以白菜類作物為代表的蕓薹屬作物基因組學(xué)研究中取得了國(guó)際領(lǐng)先地位。
分析結(jié)果表明,，白菜基因組大小約為485Mb,，組裝共包含約42000個(gè)基因；白菜的祖先種與模式物種擬南芥非常相似,，它們大約在1300萬(wàn)年～1700萬(wàn)年前發(fā)生了分化,，兩者依然維持著良好的基因之間的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系；白菜基因組存在3個(gè)類似但基因密度明顯不同的亞基因組,，其中一個(gè)亞基因組密度顯著高于另外兩個(gè)亞基因組,，研究人員推測(cè)白菜基因組在進(jìn)化過(guò)程中經(jīng)歷了兩次全基因組加倍事件與兩次基因丟失的過(guò)程。
研究發(fā)現(xiàn),，白菜在基因組發(fā)生加倍之后,，與器官形態(tài)變異有關(guān)的生長(zhǎng)素相關(guān)基因發(fā)生了顯著的擴(kuò)增，白菜基因組復(fù)制導(dǎo)致了許多與形態(tài)變異有關(guān)的基因存在更多拷貝,，這可能是白菜類蔬菜具有豐富的根,、莖、葉形態(tài)變異的根本原因,，這一成果對(duì)研究不同產(chǎn)品器官的形成與發(fā)育具有重要價(jià)值,。
白菜類作物包括大白菜、小白菜,、菜心和蕪菁等形態(tài)各異的一大類蔬菜，其中大白菜和小白菜是我國(guó)栽培面積和消費(fèi)量最大的蔬菜作物,。白菜是迄今為止測(cè)定的與模式物種擬南芥親緣關(guān)系最近的物種,。由于白菜基因與擬南芥基因存在高度的相似性，白菜基因組的測(cè)定為利用豐富的擬南芥基因的功能信息架起了橋梁,，為利用模式物種信息進(jìn)行栽培作物的改良奠定了良好的基礎(chǔ),，將極大地促進(jìn)白菜類作物和其他蕓薹屬作物的遺傳改良。（生物谷 Bioon.com）
doi:10.1038/ng.919
PMC:
PMID:The genome of the mesopolyploid crop species Brassica rapa
The Brassica rapa Genome Sequencing Project Consortium
We report the annotation and analysis of the draft genome sequence of Brassica rapa accession Chiifu-401-42, a Chinese cabbage. We modeled 41,174 protein coding genes in the B. rapa genome, which has undergone genome triplication. We used Arabidopsis thaliana as an outgroup for investigating the consequences of genome triplication, such as structural and functional evolution. The extent of gene loss (fractionation) among triplicated genome segments varies, with one of the three copies consistently retaining a disproportionately large fraction of the genes expected to have been present in its ancestor. Variation in the number of members of gene families present in the genome may contribute to the remarkable morphological plasticity of Brassica species. The B. rapa genome sequence provides an important resource for studying the evolution of polyploid genomes and underpins the genetic improvement of Brassica oil and vegetable crops.
