近日，國際期刊《新植物學家》（New Phytologist）在線發表了兩個高質量的菠菜野生種基因組序列。這項研究由中國農業科學院蔬菜花卉研究所菠菜遺傳育種課題組錢偉團隊完成，揭示了菠菜的染色體結構，并解析其重要的馴化性狀。該研究為進一步利用菠菜野生資源、培育優質菠菜品種具有重要意義。
兩個菠菜野生種。a為Spinacia tetrandra。b為Spinacia turkestanica。
白色框內表示菠菜雄蕊。中國農科院蔬菜所供圖
菠菜起源于波斯（今伊朗），又名波斯草，赤根菜，于唐代作為尼泊爾的貢品傳入我國。菠菜有兩種不同類型的野生種，S. turkestanica和S. tetrandra。野生材料往往具有較強的適應性和抗逆境能力，因此是作物遺傳改良的重要資源。而菠菜的兩種野生型基因組信息尚不清楚，阻礙了菠菜野生種的進一步利用。因此，解析菠菜野生種基因組序列，挖掘重要的馴化性狀相關基因，對培育優質菠菜品種奠定基礎。
該研究從頭組裝了兩個高質量的菠菜野生種基因組序列，并解析其基因組近著絲粒區域特征。證實了S. turkestanica野生種為栽培種的直接祖先，二者大約在0.8百萬年前分化；而S. tetrandra與其分化的時間更久，大約在6.3百萬年前。
此外，研究發現栽培種的抗霜霉病位點由野生種漸滲而來；同時，挖掘出大量馴化相關的基因，其主要與光周期、抗逆、抗病等相關。該研究對進一步利用菠菜野生資源，培育優質菠菜品種具有理論指導作用。
中國農業科學院蔬菜花卉研究所助理研究員折紅兵、研究員劉志遠為共同第一作者；中國農業科學院蔬菜花卉研究所研究員錢偉、程鋒以及英國愛丁堡大學教授Deborah Charlesworth為共同通訊作者。
研究得到了蔬菜生物育種全國重點實驗室、中國農業科學院科技創新工程項目以及現代農業產業技術體系項目的資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1111/nph.19799
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