
記者26日從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉,該院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所(嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室深圳分中心)程時(shí)鋒團(tuán)隊(duì)聯(lián)合英國約翰·英納斯中心等國際團(tuán)隊(duì),在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表重大成果,首次從分子層面全面揭示了孟德爾豌豆七大遺傳性狀的基因密碼,成功破解了困擾學(xué)界百年的“孟德爾豌豆之謎”。
種植在深圳種質(zhì)資源圃的豌豆表現(xiàn)出豐富的表型多樣性。圖片來源:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所
1865年,“現(xiàn)代遺傳學(xué)之父”格雷戈?duì)枴っ系聽栠x定的七對豌豆性狀——種子形狀、顏色、花色、花位、莢形、莢色和株高,成為遺傳學(xué)研究的起點(diǎn)。然而,直至21世紀(jì)初,仍有三對性狀(果莢顏色、果莢形狀、花的位置)的分子機(jī)制未被揭示,成為百年未解之謎。
2019年,程時(shí)鋒在英國約翰·英納斯中心種質(zhì)庫偶遇一批百年豌豆樣本時(shí),一個(gè)大膽的設(shè)想浮現(xiàn):在全球范圍內(nèi)重建“孟德爾豌豆園”。5年間,約700份來自六大洲的豌豆在深圳、哈爾濱等地生長,研究團(tuán)隊(duì)調(diào)查了80余個(gè)農(nóng)藝性狀,最終鎖定了控制剩下3個(gè)性狀的4個(gè)關(guān)鍵基因。
研究結(jié)果顯示,孟德爾觀察的性狀變異遠(yuǎn)比想象中復(fù)雜:從單堿基突變到基因組大片段缺失,從轉(zhuǎn)座子插入到轉(zhuǎn)錄融合,自然界常見的遺傳變異機(jī)制盡數(shù)呈現(xiàn)。