来源：iNature（ID：Plant_ihuman）
尽管在公元前 3000 年左右进行了早期驯化，但古老的异源四倍体物种芥菜的进化历史仍然不确定。
2021年9月6日，湖南农业大学刘忠松及中国农业科学院油料作物研究所华玮共同通讯在NatureGenetics在线发表题为“Genomic insights into the origin, domestication and diversification of Brassica juncea”的研究论文，该研究通过整合长读长和短读长测序、光学作图和 Hi-C 技术报告了黄色种子芥菜基因组的染色体规模从头组装。
全世界 480 个种质的核和细胞器系统发育支持通过自然种间杂交，芥菜最有可能是 8,000-14,000 年前西亚的单一起源。随后，新的作物类型通过自发的基因突变和基因渗入沿着三个独立的向东扩张路线进化。选择性扫描、全基因组性状关联和组织特异性 RNA 测序分析揭示了开花时间和种子重量的驯化历史，以及人类选择这种多功能物种的形态多样化。该研究数据提供了对芥菜起源和驯化的全面了解，并为基于基因组学的芥菜育种奠定了基础。
芥菜（Brassica juncea (L.) Czern & Coss） 是一个多样化和重要的农业物种。芥菜是异源四倍体（AABB，2n = 36），源自二倍体祖先芸苔（ Brassica rapa）（AA，2n = 20）和芸苔（Brassica nigra）（BB，2n = 16）之间的种间杂交。根据作物用途和形态提出了四个亚种：juncea（芥菜籽）、integrifolia（叶芥菜）、napiformis（根芥菜）和tumida（茎芥菜）。B. juncea 作为本地植物、改良作物和引入的杂草具有广泛的地理范围，跨越亚洲、欧洲、非洲、美洲和澳大利亚 。B. juncea 是印度、孟加拉国、中国和乌克兰的重要油籽作物，最近在加拿大和澳大利亚也越来越重要。同时，B. juncea在欧洲、北美、阿根廷和中国作为调味品种植。根芥菜分布在蒙古和中国东北部，而叶芥菜在中国和东南亚最常见。
芥菜被认为是最早的驯化植物之一，早在公元前 3,000 年，芥末就在梵文和苏美尔文献中被提及为调味品。然而，它的起源中心是不确定的。Vavilov等人基于生物地理探索，提出中亚（阿富汗及其毗邻地区）为芥菜起源的主要中心，小亚细亚、中国中西部和印度东部为次要多样性中心。相比之下，许多研究人员提出芥菜首先在中东进化，其祖先物种 B. rapa 和 B. nigra 是同域的。B. juncea 是否具有单系或多系起源是有争议的。早期的形态学研究提出了单一起源，而实施化学分类学、核 DNA 标记和叶绿体 (CP) 基因组标记的更详细调查表明多系起源。最近，基于基因组重新测序，使用 109 个芥菜种质再次提出了单一来源。更全面的研究将加速我们对芥菜起源中心或产生这一重要作物物种的起源和/或驯化事件的理解。
种群基因组学提供了一个机会来提高我们对作物植物起源和驯化的理解。为了全面了解芥菜的起源、驯化和多样化，该研究首先生成了黄色四川黄种子芥菜变种（ SY）基因组的染色体规模从头组装（使用 PacBio 长读长结合 BioNano 光学图谱和 Hi-C 染色质相互作用图谱）。
随后，该研究对来自 38 个国家的 480 个芥菜种质进行了重新测序，鉴定了大约 453 万个 SNP 和 97 万个插入-缺失多态性（InDel；<50 bp）。该研究对 CP、线粒体 (MT) 和核基因组数据的综合分析支持芥菜在西亚的单一起源，随后是至少三个独立的驯化事件，以及在其向东过程中通过自发基因突变和基因渗入进化出新形式传播。该研究对开花时间和种子重量进行了全基因组关联研究 (GWAS)，并阐明了与不同芥菜亚种之间形态多样化有关的基因的驯化历史和人工选择。该研究数据提供了对芥菜起源和驯化的全面了解，并为基于基因组学的芥菜育种奠定了基础。
参考消息：
https://www.nature.com/articles/s41588-021-00922-y
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