浙江
白菜、油菜、芥菜這些餐桌常客，其實藏著一段上萬年的流浪故事。它們都屬于蕓薹屬A基因組作物，新石器時代就被古人盯上了。美索不達米亞人拿蕪菁種子榨油，中國半坡遺址里也出土過它們的種子。可它們的祖先究竟從哪里來？怎么一步步跑遍歐亞？這些問題一直沒人說清楚。更麻煩的是，那個控制植物拒絕自己花粉的自交不親和位點（S位點），結構太復雜，普通方法根本搞不定。
2026年6月8日，國際頂級期刊《自然·遺傳學》在線發(fā)表了一項重磅研究。中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所王曉武研究員和武劍研究員帶領團隊完成了題為《基于3330份材料的基因組分析揭示蕓薹屬A基因組演化歷史及自交不親和位點特征》的論文。他們一口氣分析了3330份白菜、甘藍型油菜和芥菜的基因組數(shù)據(jù)，其中1601份白菜和86份芥菜是全新測序的。
研究團隊先搞了一個聰明的新方法，叫做“泛區(qū)塊”。他們拿了21個不同白菜的高質量基因組，把每個基因組里能對得上的片段都摘出來，合并到一起，重復的只留一份。最后拼出一個978.36 Mb的泛基因組，里面裝了將近4.7萬個基因。這個辦法好在哪里呢？過去只靠一個參考基因組，很多獨特序列就丟掉了。現(xiàn)在泛區(qū)塊把這些“失蹤”的序列全抓了回來。
白菜的老家在中亞和西亞，蕪菁和油用白菜的祖先從那兒出發(fā)，分三條路往外跑。第一條往南，扎進南亞，慢慢變成了印度黃籽油菜。第二條往西，跑到地中海沿岸，演化出歐洲蕪菁和西蘭苔。你猜怎么著？第三條往東，沿著古絲綢之路進入中國西北。在甘肅、新疆那一帶，油用白菜和蕪菁正好站在東進路線的根部。從那里再分三支：一支北上變成大白菜和北方蕪菁，一支南下變成小白菜和菜心，還有一支東渡日本，長出了水菜和 Mizuna。說白了，白菜的全球擴散路徑，被這群科學家用基因組數(shù)據(jù)給畫出來了。
還有一個意外發(fā)現(xiàn)：在A03染色體末端，他們揪出一個古老的基因組倒位事件。這個區(qū)域存在兩種完全不同的單倍型，叫HapECD04和HapCFv4。所有測序的甘藍型油菜（也就是油菜籽）都只帶著HapECD04，所有芥菜卻只帶著HapCFv4。進一步分析核苷酸多樣性發(fā)現(xiàn)，白菜里HapECD04的多樣性比HapCFv4高，說明前者更古老。甘藍型油菜里的HapECD04多樣性比白菜里低，這是多倍體形成時經歷過遺傳瓶頸的結果。芥菜里的HapCFv4跟白菜里那個版本幾乎沒有差別。這意味著什么？芥菜是在白菜剛剛產生這個倒位后不久就分家了，它的A基因組還沒來得及經歷瓶頸，就跟B基因組結合成了芥菜。
這個區(qū)域控制植物拒絕自己的花粉，防止近親繁殖。可它里面塞滿了轉座子，重組率極低，過去誰也搞不清楚。研究團隊利用泛區(qū)塊，在29個S單倍型中挑出5個代表性類型。每個S單倍型對應的S位點區(qū)塊，長度在65到98 kb之間。不同單倍型的轉座子構成就像一根獨特的條形碼：S40單倍型里Gypsy轉座子居多，S?CXA單倍型里則是Copia轉座子占大頭。不同單倍型之間的序列相似度低于0.6，可同一個單倍型不管來自歐洲還是東亞，相似度都超過0.99。這就像個精密的基因組保險箱：轉座子插入形成了天然屏障，保護著SRK和SCR這對受體與配體的配對關系不被破壞。有了這個保險箱，自交不親和系統(tǒng)才能穩(wěn)穩(wěn)運行幾百萬年。
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