芥菜（Brassica juncea）作为十字花科芸薹属中重要的蔬菜、调味品和油料作物，在世界范围内广泛种植。叶用芥菜雪里蕻不仅可用于新鲜食用，也可煮食、腌制酸菜或晒干加工，是一种备受欢迎的蔬菜。研究发现，在高纬度及寒冷地区，裂叶植物比非裂叶的植物对低温环境有更好的适应性。《广群芳谱·蔬谱五》 中记载：“四明有菜名雪里蕻，雪深诸菜冻损，此菜独青”。叶用芥菜雪里蕻叶片裂刻，耐寒力强。叶形是芥菜类蔬菜育种过程中选择的重要目标之一。
近期，信阳师范大学生命科学学院衡双平课题组联合华中农业大学芥菜遗传育种团队万正杰教授和国家油菜工程技术研究中心傅廷栋院士、文静教授、沈金雄教授团队完成的题为“The high quality genome of potherb mustard Xuecai (Brassica juncea var. multiceps) provides new insights into leaf shape variation” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (JIA) 2025年4期正式发表。
本研究首先利用HiFi、Hi-C、Illumina等测序技术对叶用芥菜雪里蕻的基因组进行了测序和基因组组装。雪里蕻基因组长度为961.72 Mb, N50为6.565 Mb（图1）。通过与已测序的四个芥菜基因组进行了比较，鉴定了基因组共线性区域、SNPs和indels。
图1 叶用芥菜雪里蕻表型和基因组组装
在此基础上，通过比较基因组分析，在雪里蕻A10染色体BjRCO候选区段发现了5个BjRCO基因，并发现大片段重复序列导致了BjRCO基因的拷贝数增加（图2）。
图2 BjRCO基因的拷贝数变异
转录组测序结果发现BjRCO基因在多回羽状全裂叶中的转录表达高于锯齿状叶。基因拷贝数变异检测发现BjRCO基因拷贝数在多回羽状全裂叶中增加。BjRCO基因拷贝数增加与高表达共同调控芥菜叶形由简单变复杂。通过基因编辑、农杆菌介导的遗传转化等方法对BjRCO基因的功能进一步验证，BjRCO基因编辑芥菜叶形由多回羽状全裂叶片变为简单叶（图3）。雪里蕻的高质量基因组测序不仅为叶用芥菜基因组提供了新的见解，而且有助于进一步解析叶型变异的分子机制。
图3 芥菜BjRCO基因编辑
信阳师范大学生命科学学院衡双平副教授为该文章的通讯作者，本研究得到了国家自然科学基金（32002056）、河南省科技攻关项目（242102111138）和信阳师范大学南湖学者青年学者计划的支持。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924001886
Cite the article:Shuangping Heng, Mengdi Cui, Xiaolin Li, Shaoheng Zhang, Guangzhi Mao, Feng Xing, Zhengjie Wan, Jing Wen, Jinxiong Shen, Tingdong Fu. 2025.The high quality genome of potherb mustard Xuecai (Brassica juncea var. multiceps) provides new insights into leaf shape variation. Journal of Integrative Agriculture, 24(4): 1461-1476.
Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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