首页   学院新闻 
我院教师在胡萝卜基因组进化研究中取得重要成果
发布时间:2020-02-04 21:33:39  阅读次数:

胡萝卜是一种重要的根食作物,原产于亚洲西部,距今已有至少四千多年历史,在汉朝张骞出使西域,将胡萝卜带回内地,从此我国开始广泛种植并发展成长根形。胡萝卜含有丰富的营养成分,含有蔗糖、淀粉、胡萝卜等多种矿物元素,其中最著名的是维生素A的主要来源,可以促进生长,防止细菌感染和癌症病发的作用,正是胡萝卜具有重要的营养价值而有‘人参’和‘草原参’之称。2017年胡萝卜全基因组测序已完成,但国际上对胡萝卜基因组古老多倍体化过程认识不够深入,尤其是对多倍化发生的规模和共享的范围尚不明确,这在一定程度上阻碍了对现代胡萝卜基因组形成过程的认识和分子进化机制的研究。

131日,国际著名期刊《BMC Plant Biology》上发表标题为“Sequential Paleotetraploidization shaped the carrot genome”的研究论文。我院副教授王金朋、研究生于继高为该文章共同第一作者,参与该研究工作的还有教师李育先、刘颖,研究生魏晨丹、郭赫,本科生张谨,王希胤教授为通讯作者。

为了深入研究胡萝卜基因组中形成过程中的古老多倍化事件,利用先前发表的复杂基因组解析的金标准,以葡萄、咖啡为外类群重新分析了胡萝卜基因组同源结构。发现了现代胡萝卜基因组形成过程中经历两次连续的古老四倍体化事件的有力证据,其中较近的一次(DC-α)发生在约4600– 5200年前,另一次更古老的多倍化事件(DC-β)是发生在约7700 - 8700年前。通过对由多倍化产生子基因组间的保留、丢失水平的一致性进行比较,推测这两次事件可能均为异源四倍体事件。研究中还发现,Dc-β发生在伞形目和菊目分开之后,在鳞叶树目和伞形目分化附近,可能被整个伞形目植物共享,对于伞形目的形成起到了促进作用。此外,研究指出了胡萝卜中连续的多倍体事件导致类胡萝卜素积累的上游途径-质体甲基赤藓糖醇磷酸酯(MEP)途径中相关基因的扩张,对类胡萝卜素的累积起到了重要作用。

该研究的共同作者还有来自加拿大农业部的李修庆研究员。研究得到了国家重大研发项目、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金委、河北省自然科学基金青年项目、唐山市重点实验室建设项目等提供的经费支持。

 

 

 

 

版权所有@华北理工大学生命科学学院    地址:河北省唐山市曹妃甸区唐山湾生态城渤海大道21号     邮编:063210    电话:0315-8805590     邮箱:smkxxy@126.com