河北农业大学校史首篇Science！构建高质量白菜无间隙泛基因组

芸薹（Brassica rapa（Br））包含许多形态类型和亚种，因此它是研究植物多样性和亚种欣赏性的良好模型。

2026年2月5日，河北农业大学赵建军、洪益国、马卫、河南省农业科学院原玉香、比利时根特大学Yves Van de Peer共同通讯在Science在线发表题为“Gapless pangenome analyses reveal fast Brassica rapa subspeciation”的研究论文。该研究构建了一个高质量的白菜（Brassica rapa）无间隙泛基因组，用于揭示快速芸薹亚种的进化。

研究表明，在Br栽培的短暂历史中，卫星、着丝粒和基因发生了结构变化，这有助于快速的亚欣赏和形态定型。这些基因组和泛基因组资源将为Br表型多样性的遗传基础提供有价值的见解，并对育种和驯化过程产生影响。

导致自白垩纪中期以来被子植物迅速崛起和多样化的驱动因素仍然是神秘的。基因组学和泛基因组学的最新进展为研究开花植物的快速进化和发育开辟了新的途径。然而，缺乏高质量的无间隙基因组和泛基因组资源限制了充分理解基因组和泛基因组结构和多样性以及它们与植物表型变异的联系的能力。在驯化过程中迅速多样化的作物可以作为回答这些问题的合适目标。

机理模式图（图源自Science）

在这里，研究人员对1720个Br成员的基因组进行了重新测序，并重新组装了7个精英亚种的11个有代表性的端粒到端粒的无间隙基因组，这些精英亚种经历了密集的形态定型并发展了对农业有价值的独特农艺性状。该研究鉴定了6992个未知基因，110个完整的着丝粒和5个与Br形态类型和亚种以及芸薹属物种进化相关的新卫星。泛基因组建立在11个无缺口和20个已发表的基因组上，揭示了Br亚种间的结构变异和基因多样性。泛基因组关联研究发现，基因BrLH1控制叶头形成。研究人员发现在Br栽培的短暂历史中，随体、(近)着丝粒和基因发生了结构变化，有助于快速的亚欣赏和形态定型，为芸薹属育种提供了宝贵的资源。

参考消息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ady7590