科技日报记者 马爱平
一棵看似普通的大白菜,原来藏着从西域到东亚的万里“漂流记”。中国农业科学院蔬菜花卉研究所王晓武研究员与武剑研究员团队,首次系统揭示了芸薹属“A”基因组作物的“前世今生”,为白菜、油菜、芥菜等进行更精准的遗传改良提供了“导航图”。该研究成果8日发表于国际学术期刊《自然·遗传学》。

芸薹属作物在人类历史早期就随着古人类的迁徙传遍全球,但其真正的“老家”在哪?它们又是如何演变成今天丰富多样的形态的?这些谜题一直困扰着科学界。
为了解开这个谜团,研究团队构建了一个庞大的“基因档案库”。他们对1601份白菜和86份芥菜进行了基因组重测序,并结合已发表的数据,构建了由3330份材料组成的“A”基因组变异图谱。“这就像给芸薹属家族绘制了一张详细的‘家谱’。通过分析一段古老的基因组倒位事件作为‘信标’,研究人员如同掌握了时间机器,清晰地复原了‘A’基因组的演化与扩散路线。”论文通讯作者王晓武说。

研究发现,携带“A”基因组的作物在欧亚大陆上有至少三条主要的扩散路线。这些路线与史前人类的活动轨迹高度重合。

“团队发表的‘A’基因组变异数据,就像一张高精度的‘基因地图’。”王晓武表示,“有了这张地图,育种家们可以快速锁定控制白菜产量、品质、抗病性以及开花时间的关键基因。比如,想知道哪种大白菜最耐寒?哪种油菜含油量更高?以前可能需要花费数年在田间地头‘大海捞针’,现在则可以借助这张地图精准定位。这意味着,未来我们能更快地培育出更高产、更营养、更能适应气候变化的新品种,让普通百姓的‘菜篮子’和‘油瓶子’更加丰富和稳定。”
(中国农业科学院蔬菜花卉研究所供图)

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