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园艺学院侯喜林教授团队在不结球白菜基因组研究上取得重要进展

2021-01-04 来源:园艺学院 作者:李英 图片:

2020年12月28日,澳门新葡亰平台游戏app手机 侯喜林教授团队在不结球白菜基因组学研究中取得重要进展,相关成果以“A chromosome-level reference genome of non-heading Chinese cabbage [Brassica campestris(syn. Brassica rapa) ssp. chinensis]”发表于Horticulture Research上。该成果经过10多年的深入研究,揭示了不结球白菜维生素C和硫代葡葡糖苷营养物质的代谢机制,为优良性状分子设计育种奠定了坚实基础。同时也为国内外同行提供了不结球白菜的高水平参考基因组数据。

  

不结球白菜,俗称青菜、小白菜,原产中国,是最受大众喜爱的蔬菜之一,栽培面积由2005年的800万亩上升到现在的2,100万亩左右,已成为我国第三大蔬菜作物。该研究以不结球白菜‘苏州青’为材料,利用最新的测序手段,获得396.83Mb近完整的高质量的染色体级基因组,并对其功能进行注释,其ContigN50 2.83Mb。此基因组质量高于现有其它白菜基因组。根据这一新基因组,研究发现重复序列占全基因组的比例约为53%,并且注释得到了48,158个蛋白质编码基因。比较基因组分析证实,不结球白菜经历了一个与其他十字花科物种共享的全基因组三倍化(WGT)事件,这发生在与拟南芥共享的WGD事件之后,为研究芸薹属芸薹种亚种之间分化提供重要的依据。对维生素C和硫代葡萄糖苷(GSLs)合成和代谢途径相关基因进行了鉴定和比较分析,得到了串联复制导致的基因拷贝数变异,并且GSL基因在白菜基因组中发生了高度扩张。联合转录组分析,对相关基因的表达进行了探究,揭示了不结球白菜维生素C和硫代葡葡糖苷营养物质的代谢调控机制。

本项研究工作以作物遗传与种质创新国家重点实验室/农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/园艺作物种质创新与利用教育部工程研究中心为第一单位,百迈客生物科技有限公司为第二单位。澳门新葡亰平台游戏app手机 园艺学院侯喜林教授为该论文的通讯作者,李英教授和刘高峰博士后为同等贡献第一作者,澳门新葡亰平台游戏app手机 刘同坤、张昌伟副教授,肖栋、陈飞讲师和百迈客生物科技有限公司的马立明、郑洪坤参与了该研究工作。本项研究得到了国家重点研发计划(2016YFD0101701)、国家大宗蔬菜产业技术体系(CARS-23-A-06)、国家自然科学基金(31872106)和国家青梗菜良种重大科研联合攻关项目(111821301354052283)的资助。

校对:

编辑:赵烨烨

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