科技日報(bào)記者 馬愛平

記者26日從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室深圳分中心）程時鋒團(tuán)隊(duì)聯(lián)合英國約翰?英納斯中心等國際團(tuán)隊(duì)，在國際權(quán)威期刊《自然》發(fā)表重大成果，首次從分子層面全面揭示了孟德爾豌豆七大遺傳性狀的基因密碼，成功破解了困擾學(xué)界百年的“孟德爾豌豆之謎”。

1865年，“現(xiàn)代遺傳學(xué)之父”格雷戈?duì)枴っ系聽栠x定的七對豌豆性狀——種子形狀、顏色、花色、花位、莢形、莢色和株高，成為遺傳學(xué)研究的起點(diǎn)。然而，直至21世紀(jì)初，仍有三對性狀（果莢顏色、果莢形狀、花的位置）的分子機(jī)制未被揭示，成為百年未解之謎。

2019年，程時鋒在英國約翰·英納斯中心種質(zhì)庫偶遇一批百年豌豆樣本時，一個大膽的設(shè)想浮現(xiàn)：在全球范圍內(nèi)重建“孟德爾豌豆園”。五年間，約700份來自六大洲的豌豆在深圳、哈爾濱等地生長，研究團(tuán)隊(duì)調(diào)查了80余個農(nóng)藝性狀，最終鎖定了控制剩下三個性狀的4個關(guān)鍵基因。

研究結(jié)果顯示，孟德爾觀察的性狀變異遠(yuǎn)比想象中復(fù)雜：從單堿基突變到基因組大片段缺失，從轉(zhuǎn)座子插入到轉(zhuǎn)錄融合，自然界常見的遺傳變異機(jī)制盡數(shù)呈現(xiàn)?！袄纾v顏色由一段100kb的基因組缺失導(dǎo)致葉綠素合酶基因異常表達(dá)，而非傳統(tǒng)認(rèn)知的基因突變；而控制花位置的基因則涉及類受體激酶信號通路失活，引發(fā)莖尖分生組織畸變。”程時鋒說，此外，研究團(tuán)隊(duì)在解析花色性狀時，還發(fā)現(xiàn)了一個“基因修復(fù)”的奇跡：一株本應(yīng)開白花的豌豆，因內(nèi)含子突變意外恢復(fù)了花青素合成功能，重綻紫色花朵。

“此次研究完成的豌豆七大經(jīng)典性狀的全基因解析，是遺傳學(xué)史上的一個里程碑性事件。”中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員王二濤表示，這一工作成功實(shí)現(xiàn)了從“性狀-基因”及一些“通路-調(diào)控”的突破，對生物學(xué)基礎(chǔ)研究、教育和育種都有深遠(yuǎn)的啟發(fā)意義。

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所供圖）