3月11日,學(xué)校農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院李加納教授帶領(lǐng)“黃大年式教師團(tuán)隊(duì)”,與中國(guó)農(nóng)科院蔬菜研究所王曉武團(tuán)隊(duì)及美國(guó)佐治亞大學(xué)Andrew Paterson教授團(tuán)隊(duì)合作,以第一完成單位在《Nature Communications》(影響因子:12.35)上發(fā)表題為《Whole-genome resequencing revealsBrassica napusorigin and genetic loci involved in its improvement》(《全基因組重測(cè)序揭示甘藍(lán)型油菜的起源和改良相關(guān)遺傳位點(diǎn)》)的研究論文。農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院、農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院及南方山地作物逆境生物學(xué)國(guó)家級(jí)培育基地青年教師盧坤研究員、魏麗娟副教授為共同第一作者,李加納教授為共同通訊作者。
甘藍(lán)型油菜是由白菜和甘藍(lán)通過(guò)種間雜交后染色體自然加倍而成的異源四倍體。由于白菜和甘藍(lán)均有多個(gè)亞種,且甘藍(lán)型油菜野生種群尚無(wú)報(bào)道,導(dǎo)致甘藍(lán)型油菜的起源和進(jìn)化歷史研究進(jìn)展緩慢。李加納教授團(tuán)隊(duì)利用588份世界各地代表性材料進(jìn)行了基因組重測(cè)序,結(jié)合王曉武團(tuán)隊(duì)318份白菜和甘藍(lán)重測(cè)序數(shù)據(jù),開(kāi)展了油菜群體基因組研究。綜合系統(tǒng)發(fā)育、PCA、LD、結(jié)構(gòu)分析和地理演化分析結(jié)果,揭示了甘藍(lán)型油菜A亞基因組可能起源于白菜亞種歐洲蕪菁的祖先,C亞基因組可能來(lái)源于4種現(xiàn)代甘藍(lán)未分化前的祖先。地理演化分析發(fā)現(xiàn)兩個(gè)祖先種在近1000年內(nèi)有大量基因滲入到油菜;并證實(shí)了其形成初期為油用冬油菜。選擇信號(hào)分析揭示了防御相關(guān)基因和開(kāi)花基因的亞基因組非平衡選擇,對(duì)油菜形成后的初期環(huán)境適應(yīng)及種植范圍擴(kuò)展具有重要意義。結(jié)合GWAS、LD、轉(zhuǎn)錄組和選擇信號(hào)分析,研究還鑒定了與油菜品質(zhì)改良、產(chǎn)量提升和生態(tài)型改良相關(guān)的多個(gè)重要分子標(biāo)記和功能基因,對(duì)油菜開(kāi)展全基因組選擇育種和基因工程改良具有重要意義。

研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973項(xiàng)目)、高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃(111項(xiàng)目)和重慶市自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
近5年,李加納教授帶領(lǐng)“黃大年式教師團(tuán)隊(duì)”在油菜基因組研究領(lǐng)域取得了一系列重要成果,團(tuán)隊(duì)教師主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng),國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng),國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目16項(xiàng),獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),在國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表多篇論文,包括1篇Nucleic Acids Research (影響因子11.56),1篇Molecular Plant (影響因子9.33),2篇Plant Biotechnology Journal (影響因子6.31)和2篇Journal of Experimental Botany (影響因子5.35)等。
論文發(fā)表在線(xiàn)地址:https://doi.org/10.1038/s41467-019-09134-9
(農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院吳東倩供稿供圖 編輯 韓笑 審核 周翱)