油菜基因组

科技工作者之家  |   2020-11-17 17:17

油菜(Rapeseed, 全称甘蓝型油菜),基因组为AACC,继其亲本种白菜和甘蓝分别于2000年和2014年完成基因组测序后,法国科学家于2014年完成了油菜的基因组测序,研究成果“Early allopolyploid evolution in the post-Neolithic Brassica napus oilseed genome”发表在国际期刊《Science》上。2017年,中国科学家完成了半冬性油菜中双11号(ZS11)的基因组测序,研究结果“The high-quality genome of Brassica napus cultivar 'ZS11' reveals the introgression history in semi-winter morphotype” 发表在国际期刊《The Plant Journal》上。

背景油菜(Brassica napusL. 染色体组为AACC,n=19),由白菜(B. rapa,染色体组为AA,n=10)与甘蓝(B. oleracea,染色体组为CC,n=9)通过自然种间杂交后双二倍化形成的异源四倍体。油菜是一种重要的经济油料作物,含油率可以达到35%至55%,广泛种植在中国,欧洲,和其他亚洲国家。早在七千年前就已经被人类驯化,用于榨油,当做食物和饲料。由于对不同气候和纬度的环境适应而分化为冬性(Winter)、春性(Spring)和半冬性(Semi-winter)三大类。

基因组信息冬性油菜测序材料:法国冬性油菜品种 Darmor-bzh

半冬性油菜测序材料:中国半冬性油菜品种 中双11号(ZS11)

主要结果冬性油菜发现B. rapa 和B. oleracea 亚基因组间的遗传物质会不断进行交换,一些基因传递事件似乎也是由于人类驯化导致的。

人类驯化提升了与含油量有关的基因表达,同时也加速丢失硫代葡萄糖苷的基因。1

半冬性油菜在短暂的进化期(约6,700年前)内,半冬型品种‘ZS11’和冬型品种‘Darmor-bzh’保持着高度的基因组共线性。

揭示了半冬型油菜的基因组渐渗过程。半冬型‘ZS11’与芜菁经过潜在的基因组渐渗过程。其中一些遗传差异与关键的农艺性状有关。‘ZS11’中调控春化响应开花时间的A03.FLC3关键基因是首先经过同源交换,然后与芜菁经过基因组渐渗过程,这可能导致半冬型油菜春化调控的遗传差异。2

本词条内容贡献者为:

魏大勇 - 副教授 - 西南大学