新華社深圳4月23日電（記者陳宇軒、毛思倩）記者23日從中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所了解到，該所主導并與英國約翰·英納斯中心等國內外機構合作完成的一項研究，在豌豆重要性狀的遺傳解析方面取得重要突破，找到了調控豆莢顏色、豆莢形狀和豌豆花位置等性狀背后的目標基因及其突變機制，為豌豆品種改良和精準育種提供了新視野、新工具。相關研究成果北京時間4月23日23時在線發(fā)表于國際期刊《自然》。
據研究負責人、中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所研究員程時鋒介紹，1865年，“現代遺傳學之父”孟德爾通過豌豆種子的圓皺、子葉的顏色、花色、花的位置、豆莢顏色、豆莢形狀、植株高度7對性狀開展雜交實驗，首次提出了“遺傳因子”控制性狀的理論，并推導出遺傳變異的規(guī)律。此后，各國科研人員陸續(xù)找到了控制種子圓皺、子葉顏色、花色、植株高度的基因，然而控制豆莢顏色、豆莢形狀和豌豆花位置的關鍵基因一直是“未解之謎”。
對此，程時鋒帶領國際科研團隊，綜合運用基因組學、遺傳學、生物信息學和分子生物學等手段，對來自世界各地近700份豌豆樣本的演化進程與基因組多樣性展開系統(tǒng)解析。研究發(fā)現，控制豌豆綠莢與黃莢差異的，并非傳統(tǒng)意義上的基因突變，而是一段基因組大片段缺失；決定豌豆花位置的是編碼類共受體激酶的Fa基因；控制豆莢飽滿與皺縮形狀的，是兩個彼此獨立、但功能相關的果皮發(fā)育調控基因。在此基礎上，科研人員構建了全球豌豆多樣性高分辨率單倍型變異圖譜和表型變異圖譜，解析了72個關鍵農藝性狀的遺傳基礎。
程時鋒表示，這一研究成果不僅解開了豌豆性狀變異背后的遺傳密碼，也為豌豆基因組選擇和AI設計育種提供了豐富的數據資源和應用工具。