524个白菜品种亲缘关系            中国农科院供图

BrPIN3.3中的结构变异与大白菜叶球驯化相关            中国农科院供图

近日，《基因组生物学》（Genome Biology）在线发表了中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜分子设计育种创新团队揭示的多倍化和结构变异对白菜种内分化的影响机制。该研究鉴定了与结球白菜驯化相关的重要候选基因，并获得了白菜物种丰富的基因组变异。这不仅加深了对叶球形成驯化的认识，还将有助于挖掘更多与重要农艺性状相关的基因，进一步促进白菜育种研究。

论文通讯作者王晓武介绍，白菜是芸薹属重要蔬菜，种内多样性极高。研究基于白菜大规模重测序数据，选择了代表性大白菜、小白菜、菜心、油用白菜和芜菁等16份不同类型的白菜资源材料，进行基因组从头组装。结合已发表的大白菜和油用白菜参考基因组，构建了由18个代表性材料组成的白菜泛基因组，并通过构建整合结构变异的图形基因组，鉴定到与大白菜叶球驯化相关的重要候选基因。

此外，研究发现白菜种内分化过程中，基因偏向性丢失持续进行，并导致白菜亚基因组优势在继续扩大。研究结果表明，除“两步演化”导致白菜亚基因组优势形成之外，基因组组成可能是导致亚基因组优势形成的另一个重要因素。

该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研究项目计划和中国农科院科技创新工程的支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1186/s13059-021-02383-2