芥菜基因组

科技工作者之家 2020-11-17

芥菜(Brassica juncea,2n=36,AABB)是十字花科重要经济作物之一,由祖先白菜类(Brassica rapa,2n=20,AA)和黑芥类(Brassica nigra,2n=16,BB)杂交后加倍形成的异源四倍体。

2016年,中国科学家完成芥菜基因组的测序,研究成果“The genome sequence of allopolyploid Brassica juncea and analysis of differential homoeolog gene expression influencing selection”发表在国际期刊《Nature Genetics》上。

背景芥菜属于芸薹属的一类重要蔬菜,包括榨菜、大头菜、雪里红等。测序材料为芥菜的一个变种(榨菜,Brassica juncea var.tumida)。

基因组信息测序材料为榨菜T84-66,基因组完整性达到85%,采用从头+同源+转录组结合的方法在芥菜基因组中获得了80050个编码蛋白的基因,其中有97.8%的基因可以注释到Nr库。

主要结果确定了芥菜的A基因组来源:芥菜和油菜的A基因组来源不同,芥菜(AABB)的A基因组来源于白菜型油菜,油菜(AACC)的A基因组起源于欧洲芜菁。

揭示了芥菜多倍体基因组上同源基因的表达与选择机制:发现显著差异表达的同源基因具有更快的进化速率,且芥菜中菜用和油用类群的分化与同源基因差异表达相关,表明同源基因差异表达对多倍体演化起着重要作用。1

延伸芥菜基因组公布后,关于芥菜起源问题一直悬而未决。2018年,中国科学家综合运用基因组学、进化生物学等技术手段,从基因组水平上揭示了芥菜为单一起源,大头菜(根用芥菜)变种最早在中国分化,明确了芥菜的起源中心在中国,计算出芥菜不同类群分化形成时间。2

本词条内容贡献者为:

魏大勇 - 副教授 - 西南大学

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