中英科研团队破译豌豆多个重要性状背后的“基因密码”

记者23日从中国农业科学院深圳农业基因组研究所了解到，该所主导并与英国约翰·英纳斯中心等国内外机构合作完成的一项研究，在豌豆重要性状的遗传解析方面取得重要突破，找到了调控豆荚颜色、豆荚形状和豌豆花位置等性状背后的目标基因及其突变机制，为豌豆品种改良和精准育种提供了新视野、新工具。相关研究成果北京时间4月23日23时在线发表于国际期刊《自然》。

据研究负责人、中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员程时锋介绍，1865年，“现代遗传学之父”孟德尔通过豌豆种子的圆皱、子叶的颜色、花色、花的位置、豆荚颜色、豆荚形状、植株高度7对性状开展杂交实验，首次提出了“遗传因子”控制性状的理论，并推导出遗传变异的规律。此后，各国科研人员陆续找到了控制种子圆皱、子叶颜色、花色、植株高度的基因，然而控制豆荚颜色、豆荚形状和豌豆花位置的关键基因一直是“未解之谜”。

对此，程时锋带领国际科研团队，综合运用基因组学、遗传学、生物信息学和分子生物学等手段，对来自世界各地近700份豌豆样本的演化进程与基因组多样性展开系统解析。研究发现，控制豌豆绿荚与黄荚差异的，并非传统意义上的基因突变，而是一段基因组大片段缺失；决定豌豆花位置的是编码类共受体激酶的Fa基因；控制豆荚饱满与皱缩形状的，是两个彼此独立、但功能相关的果皮发育调控基因。在此基础上，科研人员构建了全球豌豆多样性高分辨率单倍型变异图谱和表型变异图谱，解析了72个关键农艺性状的遗传基础。

程时锋表示，这一研究成果不仅解开了豌豆性状变异背后的遗传密码，也为豌豆基因组选择和AI设计育种提供了丰富的数据资源和应用工具。