芥菜属于芸薹属的一类重要蔬菜,包括榨菜、大头菜、雪里蕻等。芥菜由芸薹属的两个二倍体基本种白菜(A基因组)和黑芥(B基因组)通过杂交和基因组加倍形成,属于异源四倍体基因组(AABB)。通过测序分析,确定了芥菜的A基因组来源,揭示了芥菜多倍体基因组上同源基因的表达与选择机制。发现显著差异表达的同源基因具有更快的进化速率,且芥菜中菜用和油用类群的分化与同源基因差异表达相关,表明同源基因差异表达对多倍体演化起着重要作用。
在该研究中,王晓武团队负责完成了黑芥B基因组的测序,以及芥菜(AABB)和油菜(AACC)这两个异源四倍体A基因组来源分析的工作;分析发现,芥菜和油菜的A基因组来源不同,芥菜(AABB)的A基因组来源于白菜型油菜,油菜(AACC,C为甘蓝)的A基因组起源于欧洲芜菁。
芥菜和黑芥基因组的测序分析,将为芸薹属作物的系统比较研究提供基础数据,为芥菜类作物的优异基因资源挖掘和农艺性状改良打下基础。该研究是多个团队联合研究取得的一项重要成果,王晓武、程锋是论文的并列第一作者。