白菜在韩国、日本以及东南亚各国也是主要的蔬菜。在我国历史上还作为主要的油料作物长期栽培。此外,白菜(A基因组)还是重要的油料作物油菜(由AC基因组组成的异源四倍体)和油料蔬菜兼用作物芥菜(由AB基因组组成的异源四倍体)的基本种。因此,白菜基因组序列分析的成果对白菜类作物和其它芸薹属类作物的分子改良具有重要的意义。
韩国筹集了超过2000万美元,率先启动染色体A03和A09的测序。英国与中国也共同启动了染色体A01和A08的测序,并取得了一定的进展。2008年韩国宣布完成了染色体A03的基因组测序。但是其它染色体的测序由于经费落实困难或基因组组装难度太大进展非常缓慢。白菜基因组测序陷于举步维艰的地步。2008年10月,中国农业科学院蔬菜花卉研究所在利用第二代基因组测序技术进行黄瓜基因组测序取得重大进展的基础上。
在完成白菜基因组组装的基础上,我国科学家联合国际同行进一步开展了白菜基因组注释、比较基因组学、基因组进化和各种相关的生物学分析。分析结果表明,白菜基因组大小为约485Mb,组装共包含约42,000个基因;白菜的祖先种与模式物种拟南芥非常相似,它们大约在1300-1700万年前发生了分化,两者依然维持着良好的基因之间的线性对应关系;白菜基因组存在3个类似但基因密度明显不同的亚基因组,其中一个亚基因组密度显著高于另外两个亚基因组,推测白菜基因组在进化过程中经历了两次全基因组加倍事件与两次基因丢失的过程。
白菜是迄今为止测定的与模式物种拟南芥亲缘关系近的物种。拟南芥是目前世界上研究的为透彻的物种,大量的拟南芥基因功能得到了阐明。
中国农业科学院蔬菜花卉研究所
2011年9月26日
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