2021年5月31日，Genome Biology（IF3y=12.683）在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所王曉武團隊完成的題為“Impacts of allopolyploidization and structural variation on intraspecific diversification in Brassica rapa”（異源多倍體和結(jié)構(gòu)變異對白菜種內(nèi)分化的影響）的研究論文。這是王曉武團隊繼白菜基因組草圖和基因組重測序分析成果之后，在白菜泛基因組研究方面的最新研究成果。
       白菜是蕓薹屬重要蔬菜，種內(nèi)多樣性極高。本研究基于重測序數(shù)據(jù)，選擇了大白菜、小白菜、菜心、油用白菜和蕪菁等16份不同類型的白菜資源材料，進行基因組從頭組裝，結(jié)合已發(fā)表的大白菜和油用白菜參考基因組，構(gòu)建了由18個代表性材料組成的白菜泛基因組（圖1）。進一步，通過構(gòu)建整合結(jié)構(gòu)變異的圖形基因組，鑒定到與大白菜葉球馴化相關(guān)的重要候選基因（圖2）。

圖1. 524個白菜品種親緣關(guān)系

圖2. BrPIN3.3中的結(jié)構(gòu)變異與大白菜葉球馴化相關(guān)

       除此之外，本研究發(fā)現(xiàn)白菜種內(nèi)分化過程中，基因偏向性丟失持續(xù)進行，并導(dǎo)致白菜亞基因組優(yōu)勢在繼續(xù)擴大。上述結(jié)果進一步說明，除“兩步演化”導(dǎo)致白菜亞基因組優(yōu)勢形成之外，基因組組成可能是導(dǎo)致亞基因組優(yōu)勢形成的另一個重要因素（圖3）。

圖3. 白菜種內(nèi)分化過程中基因丟失特點

       通過開展白菜結(jié)球性狀選擇分析，該研究鑒定了與結(jié)球白菜馴化相關(guān)的重要候選基因，這些基因不僅加深了對葉球形成馴化的認(rèn)識，也有助于促進大白菜育種研究。同時，該研究獲得的白菜物種豐富的基因組變異也將有助于挖掘更多與重要農(nóng)藝性狀相關(guān)的基因，為白菜分子標(biāo)記輔助育種奠定了重要基礎(chǔ)。
       中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所王曉武研究員為論文通訊作者，該科研團隊多年從事蕓薹屬物種的研究。博士生蔡旭和常立春為共同第一作者。本研究得到了國家自然科學(xué)基金（31630068），國家重點研究項目計劃（2016YFD0100307）和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程的支持。

       文章鏈接：https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-021-02383-2