困扰学界百年的“孟德尔豌豆之谜”,如今终于得以成功破解。孟德尔通过豌豆实验得出的遗传规律,曾是遗传学领域的重要基石,但其中一些细节和机制却长期困扰着科学家们。经过无数科研工作者的不懈努力,运用先进的基因测序技术、生物信息学分析等手段,逐渐揭开了豌豆遗传背后的神秘面纱。如今,我们对孟德尔豌豆实验中遗传规律的理解更加深入和全面,为遗传学的进一步发展奠定了坚实的基础,也让这一学界百年之谜终得圆满解答。
◎ 科技日报记者 马爱平
记者26日从中国农业科学院获悉,该院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)程时锋团队联合英国约翰·英纳斯中心等国际团队,在国际学术期刊《自然》发表重大成果,首次从分子层面全面揭示了孟德尔豌豆七大遗传性状的基因密码,成功破解了困扰学界百年的“孟德尔豌豆之谜”。
种植在深圳种质资源圃的豌豆表现出丰富的表型多样性。图片来源:中国农业科学院深圳农业基因组研究所
1865年,“现代遗传学之父”格雷戈尔·孟德尔选定的七对豌豆性状——种子形状、颜色、花色、花位、荚形、荚色和株高,成为遗传学研究的起点。然而,直至21世纪初,仍有三对性状(果荚颜色、果荚形状、花的位置)的分子机制未被揭示,成为百年未解之谜。
2019年,程时锋在英国约翰·英纳斯中心种质库偶遇一批百年豌豆样本时,一个大胆的设想浮现:在全球范围内重建“孟德尔豌豆园”。5年间,约700份来自六大洲的豌豆在深圳、哈尔滨等地生长,研究团队调查了80余个农艺性状,最终锁定了控制剩下3个性状的4个关键基因。
研究结果显示,孟德尔观察的性状变异远比想象中复杂:从单碱基突变到基因组大片段缺失,从转座子插入到转录融合,自然界常见的遗传变异机制尽数呈现。