160多年前,生物遗传学家孟德尔通过研究豌豆的七种性状,奠定了遗传学基础。然而,其中三种性状的基因一直未被确定。《自然》(Nature)杂志最近发表的一项研究填补了这一空白,标志着豌豆基因组研究进入新阶段。
2019年,科学家首次发布了豌豆的基因组参考序列。在此基础上,英国约翰·英纳斯中心的研究团队利用3500余种豌豆种质资源,对近700个豌豆基因组进行深度测序,检测到1.55亿个单核苷酸多态性(SNP)。通过全基因组关联分析和选择性育种,团队最终确定了控制豆荚颜色、形状以及花序结构的基因。研究发现,豆荚颜色由叶绿素合成相关基因调控,豆荚形状受细胞壁增厚机制影响,而花序的簇状变化则与特定基因缺失有关。
这项历时六年的研究不仅填补了孟德尔遗传理论的空白,还为豌豆育种提供了宝贵数据。随着植物蛋白需求增长,豌豆的市场价值显著提升,相关基因研究将助力提高产量、优化抗病性等农业性状。
美国华盛顿州立大学的专家评价称,该成果是遗传学领域的重大突破。美国克莱姆森大学的研究人员指出,这项研究使经典遗传学模型得到完整阐释,对未来的育种实践具有重要指导意义。研究团队表示,公开的数据集将为后续研究提供丰富资源,推动作物改良与可持续发展。