Plant Commun. | 甘蓝型油菜功能基因组学研究的模式材料-小芸

甘蓝型油菜（Brassica napus L.）是一种在世界范围内广泛种植的重要的油料作物，与模式植物拟南芥同属十字花科。甘蓝型油菜是由白菜和甘蓝在 ~7,500 年前种间杂交加倍后形成的，由于其祖先种白菜和甘蓝在物种形成过程中经历过多次基因组加倍事件，种间杂交加倍后又发生一系列基因保留和丢失事件，因此甘蓝型油菜基因组极其复杂，基因拷贝数高，这些特性极大地阻碍了油菜功能基因组学研究进展。
2023 年 9 月 30 日，Plant Communications 在线发表了华中农业大学植物科学技术学院洪登峰教授团队和信息学院杨庆勇教授团队以及安徽省农科院作物研究所范志雄研究员团队题为“Xiaoyun, a model accession for functional genomics research in Brassica napus”^[1]的研究成果。该研究找到一份甘蓝型油菜优良遗传转化材料–小芸，并比较了小芸和 Westar 的遗传转化效率，研究了小芸早花的遗传机制，组装了小芸的参考基因组并搭建了基因组数据库网站，为油菜功能基因组学研究提供了一个类似拟南芥 Columbia 生态型的优良模式材料。
本研究通过对育种材料进行筛选，得到了一份在快速育种条件下生长周期短、株型紧凑但健壮的材料，将其命名为小芸。它从发芽到成熟只需 57 天，每年可完成 6.5 个世代。小芸的遗传转化效率很高，与 Westar 比较，其愈伤组织的再生率为 9.68%，转化阳性率为 37.50%，明显高于 Westar。利用 CRISPR/Cas9 系统敲除小芸基因组中两个 Bna.ER 基因，仅用半年可获得 T₂ 种子，且纯合 T₂ 代 bna.er 突变体株高显著降低。QTL 定位分析表明，小芸基因组中 BnaA2.FT、BnaA2.FLC 和 BnaC2.FLC 等位基因的序列变异共同决定了其早花表型。为促进小芸在油菜遗传学研究中的应用，该团队组装了小芸的参考基因组并搭建基因组数据（BnGDXY，https://yanglab.hzau.edu.cn/BnGDXY/）。

利用小芸生长周期短、株型紧凑且遗传转化效率高等特点，结合小芸高质量的参考基因组和相关数据库以及该团队先前报道的快速育种平台^[2]，小芸有望成为油菜功能基因组研究的模式材料，在油菜功能基因组学研究中发挥重要作用。同时小芸也可以作为供体材料为油菜早花育种提供花期基因的早花单倍型。该团队致力于小芸的推广应用，将小芸向国内多家研究机构发放，已有其他团队利用该材料取得研究成果并发表^[3]。