浙江大学教授绘世界上第一张榨菜基因图谱 有望用于作物改良

　　浙江大学农业与生物技术学院园艺系张明方团队通过高通量测序技术，绘制了世界上第一张榨菜全基因图谱，并从基因组选择与进化层面解答了榨菜“家乡味”的成因，这一进展将对芥菜类蔬菜作物的改良产生重要意义。研究成果近日在线发表于《自然—遗传学》。

　　菜用芥菜的不同品类。 本文图片来源：张明方课题组

　　榨菜是芥菜的一个变种，在浙江、四川等南方多省市广泛栽培。此前科学家提出，芥菜是由“祖先”白菜和黑芥自然杂交后再经加倍形成的异源多倍体物种。张明方课题组的工作则进一步丰富和深化了对榨菜“家谱”的认识。

　　“拿到基因组能测算出物种的形成时间。”张明方教授介绍，基因是决定植物产量、品质和抗病等重要性状的关键因素，课题组通过榨菜的高质量基因组图谱发现，芥菜物种形成于5.5万至3.9万年前，随后演化成菜用芥菜和油用芥菜两大类群。

　　通过全基因组分析，课题组找到了榨菜两组同源基因序列，“其中一组与硫代葡萄糖糖苷代谢有关，它们发生了差异化进化，这就是为什么有的榨菜闻起来香，有的香味不明显。另外一组则与油脂代谢有关，决定着油用芥菜的产油量和油脂的组分”。

　　榨菜基因组图谱。

　　据介绍，多倍化是植物进化中的普遍现象。但半个世纪以来，学者未能揭示多倍体物种中同源基因表达与选择的机制。这种机制，终于通过榨菜得到了揭示：异源多倍体芥菜亚基因组间呈非对称进化，亚基因组间同源基因中具有显著表达差异的基因表现出更快的进化速率，这些基因在菜用和油用芥菜分化中受到选择。

　　相关成果不但可以推动芥菜类蔬菜作物分子育种的进程，同时，还能从理论上预测重要农业性状，推动对基因组育种的认识和应用。

　　《自然—遗传学》杂志审稿专家认为，该研究有望用于作物改良过程中目标基因的定向选择。