作物馴化是農(nóng)業(yè)發(fā)展中最重要的事件之一。作物馴化過程中，一些重要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出趨同馴化的特征，這些特征綜合在一起被稱為“馴化綜合征”。控制這些性狀的基因是否在不同物種馴化中受到平行選擇一直是進(jìn)化研究中的重要科學(xué)問題。迄今為止，同一基因在不同科作物馴化中受到平行選擇仍未見報(bào)道。種子休眠減弱是一個(gè)典型的“馴化綜合征”相關(guān)農(nóng)藝性狀。由于種子休眠表型難以鑒定，目前在作物馴化中受到選擇的控制種子休眠基因報(bào)道極少，也是最難研究的馴化性狀之一。
中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所田志喜研究組和儲(chǔ)成才研究組合作，聯(lián)合美國喬治亞大學(xué)教授Scott Jackson等團(tuán)隊(duì)，通過全基因組關(guān)聯(lián)分析，鑒定到一個(gè)控制大豆種皮綠色的G基因。有意思的是，G基因在大豆馴化過程中受到選擇，且與大豆種子休眠減弱相關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，G在水稻和番茄中的同源基因在馴化過程中也受到選擇。遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)同樣證明，G在水稻馴化中同樣與種子休眠減弱相關(guān)。此外，擬南芥中該基因的同源基因也參與種子休眠調(diào)控，且野生群體中不同單倍型在休眠特性上也存在明顯差異。生化分析表明，G蛋白可能通過與調(diào)控植物休眠激素脫落酸（ABA）合成蛋白NCED3、PSY相互作用，調(diào)節(jié)ABA在種子中的積累，從而影響種子休眠。該基因是首個(gè)被發(fā)現(xiàn)在多個(gè)科作物馴化中受到平行選擇的基因，這對(duì)于新物種的馴化具有重要指導(dǎo)意義。
研究成果于9月24日在線發(fā)表于《自然-遺傳學(xué)》雜志（Nature Genetics，DOI：10.1038/s41588-018-0229-2）。田志喜研究組王敏、房超、劉羽誠與儲(chǔ)成才研究組李文振、徐凡為該論文共同第一作者，田志喜、儲(chǔ)成才與Scott Jackson為共同通訊作者。該研究得到中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)研究計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金委的資助。
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