Nature刊文:孟德尔豌豆的最后3个基因被发现!
4 月 23 日,英国约翰·英纳斯中心(John Innes Centre)和中国农业科学院农业基因组研究所,在《自然》(Nature)发表了一项里程碑研究,成功解析了遗传学之父格孟德尔在豌豆(Pisum sativum)实验中研究的七个豌豆性状中最后三个未明性状的基因机制。
早在1866年,孟德尔发表的豌豆杂交实验中,系统研究了 7 对相对性状,首次提出了“遗传因子”控制性状的理论,并推导出遗传变异的规律。此前,科学家已解析其中 4 个性状的基因(如种子形状、花色等),但豆荚颜色(Gp)、豆荚结构(P/V)和茎部分枝(Fa)的遗传机制仍待破解。
本研究结合群体基因组学、全基因组关联分析(GWAS)及功能验证,对来自世界各地近 700 份豌豆样本的演化展开系统解析,最终确定:豆荚颜色由叶绿素合成酶(ChlG)上游约 100 kb 的基因缺失控制;豆荚结构与 MYB 基因及 CLE 肽编码基因的突变相关,影响细胞壁增厚;而茎部分枝表型则由 CIK 类激酶基因的 5 bp 的外显子缺失及修饰位点共同调控。
此外,研究还解析了花青素沉积、种子大小等农艺性状的基因变异,为豌豆分子育种提供了关键数据。该研究不仅解答了百年科学难题,其公开的基因组资源(涵盖 3500 余份种质)将助力高产、抗逆豌豆品种的选育。
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发布于 广东
