两型豆植株表型 山东农科院供图
近日，山东省农业科学院研究员万书波团队联合山东师范大学、华大基因北方中心等多家单位在《植物生物技术》发表研究论文。
该研究利用最新的测序技术和生物信息学分析方法，获得了一个高质量两型豆基因组图谱。该基因组组装大小约为299Mb，contig N50约为9.7Mb，共鉴定到27899个蛋白质编码基因。比较基因组分析显示，两型豆与大豆属植物的亲缘关系最近。
地上/地下两型结实是被子植物中一类独特的结实方式。被子植物中13科24个属存在两型结实现象。两型豆为豆科两型豆属一年生缠绕草本植物，常生于海拔300~1800米的山坡，分布于中国东北、华北等地，在日本、北美亦有分布。其同一植株上能够产生3种类型的花，即地上开放花、地上闭锁花和地下闭锁花，分别在地上和地下发育成形态不同的果实，为典型的地上/地下两型结实的代表植物，是研究植物地上/地下结实的理想材料。
这是第一个两型结实植物基因组图谱，为研究两型结实繁殖策略提供了重要基因组学资源，为研究被子植物结实等性状的演化提供了新线索。由于具有基因组小、种子较多等特点，论文作者建议今后将两型豆作为研究植物两型结实的模式植物。
研究发现，两型豆基因组是目前已测试的920个豆科植物中最小的，其可能原因是基因组在进化过程中由于同源重组不平衡导致长末端重复反转录转座子含量减少所致。同时，在两型豆基因组中发现，与抗病和抗逆性相关的基因家族发生了显著收缩及基因丢失，推测与两型豆“两头下注”的生殖策略有关，是对该物种较弱环境适应能力的一种补偿机制。
来源：中国科学报
