古老芥菜百变谜团被揭开 为基因组选择育种奠定基础

芥菜，我国重要的经济作物之一，常见的油料、蔬菜和调味品。尽管常见，但芥菜起源至今仍是未解之谜。9月7日，记者从湖南农业大学获悉，该校刘忠松教授团队联合中国农科院油料作物研究所华玮研究员团队完成的一项研究成果，有效回答了芥菜起源和驯化方面长期存在的科学争议，揭示了芥菜多样性变异遗传基础，为芥菜种质资源利用和基因组选择育种奠定了良好的基础。相关成果在线发表于9月6日的国际著名期刊《自然-遗传学》上。

团队通过对我国特有的芥菜型黄籽地方品种“四川黄籽”开展全基因组测序，构建了我国第一个黄籽油菜高质量基因组。同时，为阐明芥菜遗传变异，团队对全球38个国家和地区的480份芥菜种质进行了基因组重测序，通过系统进化、群体结构和主成分分析，将芥菜分为三大类和六个遗传类群，并通过综合核基因组和胞质基因组系统进化分析、考古发掘和历史文献以及种群动态分析，重建了芥菜的起源和驯化历史。

根据研究结果，芥菜于8000 - 14000年前在西亚(中东)地区起源，由西向东沿三条独立路径传播，通过基因突变和渐渗杂交演化出六个不同的类群。

六大类群演变具体为：约2500-5120年前，根芥从野生芥菜中演化出，在蒙古和中国东北被驯化。野生芥菜驯化出的第三群籽芥，从阿富汗北部沿草原路线向东传播，经河西走廊传入西藏。传播过程中，因基因突变和人工选择，演化出了第二群黄籽芥菜。同时，籽芥从阿富汗南部传播到印度次大陆，被驯化为第六群印度芥菜。印度芥菜向东扩散，形成大叶芥菜，向东传入中国西南地区，演化出不同类型的第五群叶用芥菜，并于十八世纪在四川盆地由叶用芥菜驯化出茎用芥菜。第四群油用芥菜由第二群与第五群杂交、驯化而来，继承了黄色种子颜色和早熟特性。

除了溯源，高质量黄籽芥菜参考基因组和重测序鉴定的不同类型芥菜的基因组变异，也为芥菜基因组学研究建立了平台，为寻找新的基因提供了线索。研究中鉴定出的新基因、单倍型，有望为不同用途芥菜的基因组选择育种提供基因资源和科学依据，有助提高育种效率、加速芥菜育种进程。(记者俞慧友 通讯员庹炼 康雷)

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