福建农林大学吴双团队发表小青菜基因组和全

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小青菜是一种原产于东亚的十字花科芸薹属植物，也称小白菜、青梗菜等，在我国南方地区广泛种植和食用。过去的自然选择和人工选育使得小青菜更适应热带和亚热带气候。与近源白菜类蔬菜相比，小青菜具有较高的耐热性，这种抗逆性部分归功于其表面丰富的蜡质层。因此，利用多组学手段对小青菜抗逆性进行研究对于培育优良品种具有重要的意义。

近日，HorticultureResearch上线了（AdvanceAccess）福建农林大学吴双教授团队题为Thereferencegenomeandfull-lengthtranscriptomeofpakchoiprovideinsightsintothecuticleformationandheatadaption的研究论文，该研究揭示了小青菜蜡质层形成和热适应的遗传和调控机制。

该研究收集了具有高耐热性且富含蜡质的青梗类型的小青菜（青梗菜），在育种过程中该材料常被作为亲本材料，通过三代测序技术结合Illumina测序和Hi-C技术最终得到了高质量小青菜基因组，该基因组大小Mb，contig和scaffold的N50分别为4.7Mb和39.6Mb，基因组中63.3%为重复序列，含有52,个蛋白质编码基因。

通过比较基因组分析和转座子分析发现一个普遍现象，在白菜类基因组共线性区域，大白菜含有更多的长末端重复反转座子（LTR）插入。进一步探究大白菜和小青菜之间的转座子插入差异，发现多个小青菜蜡质层基因未发现转座子插入，而在大白菜中的同源基因具有普遍的LTR插入，这种差异与相关基因表达呈现出相关性，大白菜CER1基因第四个内含子发现LTR插入，其表达表现出沉默，而在小青菜CER1中相反。通过亚基因组分析发现，全基因组三倍化事件之后过度保留的小青菜基因逃避了严格的选择压力，其中保留了一组蜡质层相关的基因（图1）。

图1亚基因组同源基因表达偏好性

为了阐明小青菜蜡质层沉积背后的遗传特征，该研究收集了具有相反蜡质层表型和耐热性具有差异的两个小青菜品种，并构建了F2群体，通过混合群体分离法（BSA）鉴定到在无蜡质材料的蜡质层合成基因CER1含有移码突变，利用转基因手段进行了功能验证（图2）。

图2小青菜蜡质层相关候选基因的鉴定最后，该研究对两个高温敏感性相反的品种进行了全长转录组分析，揭示耐热型小青菜除了通过蜡质层作为保护层还可以通过激活未折叠蛋白反应、抑制叶绿体发育和能量代谢来缓解热胁迫对叶片的损伤，这可能是由转录调控因子和剪接因子共同介导。本研究为芸薹属植物的功能基因组学和育种研究提供了宝贵的资源，并加深了人们对植物抗逆性的认识。博士生徐慧敏、博士后王春华和福建金品农业科技股份有限公司绍贵荣副研究员为该论文并列第一作者，吴双教授和钟凤林教授为共同通讯作者。该研究得到了国家良种攻关项目、福建省自然科学基金项目和国家自然科学基金项目的资助。

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