我校参与国际重大科研项目“破译油菜多倍体基因组”取得重大突破

近日,由30多个研究机构组成的国际油菜测序联盟首次解码了甘蓝型油菜的基因组,取得重大突破。我校油料所为主要参与单位。这是国际上首次对传统的多倍体作物复杂的基因组进行的完整测序和组装,并完成了其与亲本种的系统比较和进化分析。该突破性研究成果于8月22日发表在国际顶级期刊《科学》上(Science 345:950-953),文章标题为“新石器时代后期甘蓝型油菜基因组异源多倍体早期的进化”。

甘蓝型油菜是我国的主要油料作物,其基因组命名为AACC,由白菜/白菜型油菜(基因组为AA)和甘蓝(基因组为CC)约于7500年前(新石器后期)在地中海地区经自然杂交形成,于中世纪开始最早在欧洲栽培,为冬油菜类型,其后于20世纪传至世界其它地区,在20世纪中期传入我国后,由我国科学家将其与我国的白菜型油菜杂交和选择形成了半冬性油菜类型,是我国最重要的油料作物;而在北美则通过人工选择形成了春油菜类型。因此,国际油菜测序联盟分别对这三种类型的油菜进行了测序,并决定首先对最早栽培的冬油菜类型进行集中分析和发表。这是我国科学家继领衔完成油菜亲本种白菜和甘蓝全基因组测序后取得的又一阶段性重大成果,这个规律的揭示对多倍体遗传和进化研究具有重要的理论价值,对育种具有重要的指导意义,为研究植物基因组进化提供了极好材料。

官春云院士指出,因为甘蓝型油菜形成晚,这个多倍体的多拷贝基因大都功能相同,尚未分化,因此它们为含油量、适应性等的遗传改良和分子育种选择提供了丰富的基因库。

该项目研究得到了国家自然科学基金委、科技部、农业部等部委相关项目的大力支持。参加该项目的主要单位有:中国农业科学院油料作物研究所、华中农业大学、湖南农业大学、深圳华大基因研究院和中国农业科学院蔬菜花卉研究所。

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