長江日報大武漢客戶端9月6日訊（記者周劼 通訊員蔣朝常）日前，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)油菜遺傳改良團(tuán)隊發(fā)布了一張油菜重組變異圖譜，探究了油菜兩個主要遺傳類群間雜交的全基因組重組特征，為“預(yù)測”不同油菜間的遺傳重組提供了重要線索，對油菜群體遺傳多樣性、作物改良以及基因組進(jìn)化研究具有重要價值。
　　相關(guān)的研究論文在線發(fā)表于中國主辦的重要英文學(xué)術(shù)期刊《作物學(xué)報》最新一期上，第一作者為華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士研究生王猛，通訊作者為該校油菜育種資源創(chuàng)新課題組鄒珺教授。這也是華中農(nóng)業(yè)大學(xué)油菜團(tuán)隊育種資源創(chuàng)新課題組開展油菜種內(nèi)、種間雜交及種質(zhì)滲透后代的基因組結(jié)構(gòu)變異與遺傳進(jìn)化，油菜復(fù)雜性狀的遺傳解析和全基因組選擇等研究工作中的最新成果之一。
　　昨天，長江日報記者采訪了該文第一作者王猛。據(jù)其介紹，我們目前種植范圍最廣泛的油菜類型為甘藍(lán)型油菜，由白菜和甘藍(lán)自然雜交加倍而來，是世界上主要油料作物里的年輕物種。白菜（AA，2n=20）和甘藍(lán)（CC，2n=18）都是二倍體物種，而甘藍(lán)型油菜（AACC，2n=38）則是異源四倍體，基因組相對復(fù)雜得多?，F(xiàn)在的甘藍(lán)型油菜里，歐洲冬油菜和中國半冬性油菜之間遺傳距離相對較遠(yuǎn)，各自性狀穩(wěn)定又存在差異，將它們雜交，從培育出來的后代身上可以更容易發(fā)現(xiàn)不同油菜遺傳類群間遺傳重組的特征。
　　看似一張簡單的圖譜，其實包含著漫長的耐心等待。王猛從進(jìn)入實驗室開始接觸這個課題方向，一直到現(xiàn)在，七八年才看到結(jié)果，原因就在于既要了解父母，又要看清孩子。經(jīng)過十?dāng)?shù)年的努力，包括華中農(nóng)大在內(nèi)的中國團(tuán)隊和世界其他幾個團(tuán)隊先后完成了歐洲冬油菜Tapidor的全基因組測序，中國團(tuán)隊（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)和浙江大學(xué)）又單獨(dú)測序了中國半冬性油菜寧油7號。同時也完成了用于育成這兩個親本材料的系譜親本的測序工作。有了這兩張物理圖譜以及育種系譜的信息，父母的遺傳信息了若指掌；隨后，又完成了雜交后代們的種植、性狀考察以及基因分型等工作；最終，華中農(nóng)大團(tuán)隊構(gòu)建了它們雜交后代群體的重組變異圖譜，對這個圖譜進(jìn)行分析，哪些地方發(fā)生了重組，哪些地方?jīng)]有發(fā)生重組，一目了然。


　　中國半冬性油菜NY7基因組上的TN群體標(biāo)記及其重組率變異分布。
　　有趣的結(jié)論來自于細(xì)致的比較，研究團(tuán)隊對全基因組的重組變異位點(diǎn)進(jìn)行了評估，發(fā)現(xiàn)93%的基因組能夠檢測到重組交換，也就是說會受到父母的共同影響，而其余7%的基因組則相反，基本不受影響。在93%的基因組里，有121個特別容易發(fā)生重組的地方，即重組熱點(diǎn)（70個位于A基因組），在7%的基因組里，則有16個不易發(fā)生重組的地方，即重組冷點(diǎn)（12個位于C基因組）。具有不同親本背景的后代們的遺傳重組的水平存在差異，具有中國半冬性油菜寧油7號背景的后代們的重組率要高于歐洲冬油菜Tapidor遺傳背景的后代，這也可能受到生長環(huán)境的影響，也可能與寧油7號品種在育成過程中白菜育種滲透有關(guān)。


　　單個DH系及其雙向回交后代的遺傳結(jié)構(gòu)和identity-by-descent (IBD) 分布。
　　重組變異圖譜也會是輔助人工育種的“藏寶路線圖”，知道了基因上的重組熱點(diǎn)、冷點(diǎn)將有利于以分子技術(shù)做到精準(zhǔn)育種，王猛舉了一個例子，油菜基因組里的A10染色體上包含控制種子含油量的基因位點(diǎn)，這些位點(diǎn)所在區(qū)域又容易重組，那么人們就容易在這個區(qū)域完成控制種子含油量有利基因的快速累積，從而有助于高含油量油菜的育種工作。此外，這項研究中創(chuàng)建的后代群體也作為基因克隆的資源。這些結(jié)果以及豐富的基因組資源能夠拓寬對異源多倍體重組行為的理解，對油菜的遺傳改良提供參考。