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道。種子休眠減弱是一個典型的“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成才研究組合作，聯(lián)合美國喬治亞大學(xué)教授Scott Jackson等團隊，通過全基因組關(guān)聯(lián)分析，鑒定到一個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)實驗同樣證明，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。該基因是首個被發(fā)現(xiàn)在多個科作物馴化中受到平行選擇的基因，這對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、劉羽誠與儲成才研究組李文振、徐凡為該論文共同第一作者，田志喜、儲成才與Scott Jackson為共同通訊作者。該研究得到中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)研究計劃、國家自然科學(xué)基金委的資助。
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