甘蓝基因组曾经历全基因组三倍化,是否表示今天仍保留三套彼此相同的原样副本?Shengyi Liu等于2014年5月23日发表在Nature Communications的研究,给出的图景包含复制之后的重排与丢失。作者比较结球甘蓝与近缘的B. rapa,报告重复区块中的基因丢失具有不对称性。[1] 三倍化说明一段进化历史,并没有保证此后的各部分始终一样。
研究采用的甘蓝材料是Brassica oleracea var. capitata的02–12系。论文先给出这一材料的基因组草图,再与其姐妹物种B. rapa进行比较。[1] 因而,本篇讨论的是作者从这些基因组比较中得到的进化认识,不是对市场上一批甘蓝进行检测,也不能仅凭结球外观认定它具有某个具体基因状态。
引言把两个阶段连在一起说明:芸薹属谱系经历了全基因组三倍化,随后发生二倍化,其中伴随大量基因组重排与基因丢失。[1] 复制后出现的结构不是静止背景。若只留下“三倍化”三个字,就容易漏掉作者紧接着讨论的后续过程,把一次历史事件误读成今天每个部分都完整保留的承诺。
在结果的Conserved syntenic blocks and genome rearrangement after WGT一节,作者将两种芸薹植物中三倍化形成的区块划分为三个子基因组:LF、MF1和MF2,分别标为Least-fractionated、Medium-fractionated和Most-fractionated。[1] 这些名称围绕基因保留与丢失程度组织比较,不能把其中一个缩写当成品种等级,更不是三种可以直接挑选的商品甘蓝。
该节随后报告,各物种的三个子基因组发生了大量、不对称且相互补充的基因丢失,并认为这一过程大部分在B. oleracea与B. rapa分化之前已经完成。[1] 不对称意味着不能预设三个部分保留得一样;相互补充又提醒读者,比较的是不同位置的保留与丢失关系。本文依据连续文字整理这一结论,没有从图中的曲线或附表读取任何基因保留率。
作者还用大量重排解释,三倍化祖先区块在后来的基因组中形成复杂的拼接格局。[1] 因此,复制来源与目前所在位置,也不宜简单合并成一个“原样三份”的模型。对于阅读甘蓝遗传文献的人,能够先区分复制、重排和丢失,就更容易理解论文为何需要同时讨论子基因组和保留关系,而不是仅报告一个倍数。
本篇限于这项2014年研究的摘要、引言、材料身份与上述连续结果段,未将其余实验、图表或性状分析用于结论。它不提供基因操作、育种选择或健康效果建议。能够确认的认识是:三倍化为比较提供了共同历史背景,后来不对称的丢失与重排,则使留下的基因组结构不能再被理解为三套从未变化的副本。
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