2022-12-08 09:55
從前有一位王子,他一心想娶公主為妻,但王子卻無法判斷身邊哪個姑娘才是真正的公主。
有一天雨夜,城外來了一個自稱是公主的女孩。為了測試她是不是真的公主,王后在20張床墊和20張羽絨被下放了一粒豌豆。女孩皮膚嬌嫩,一晚上被豌豆硌得沒有合眼。
王后心想,一粒小小的豌豆竟然硌得她睡不著覺,除了真正的公主,大概不會再有人有這么稚嫩的皮膚了。
童話里,
一粒小小的豌豆,
鑒定出了真正的公主。
那么在現實中,
豌豆給人們帶來了怎樣的奇跡呢?
今天小編來跟大家聊一聊豌豆。
豌豆

豌豆是豆科、蝶形花亞科、野豌豆族、豌豆屬一年生攀援草本,原產于亞洲西部、地中海等地區,是世界重要的栽培作物之一。豌豆的種子及嫩莢、嫩苗均可食用;種子中含淀粉、油脂,可作藥用,有利尿、止瀉之效;莖葉能清涼解暑,并作綠肥、飼料或燃料,在世界范圍內有廣泛種植。
豌豆在中國種植的歷史,可追溯到2000多年前,主要種植在我國中部和東北地區。
春秋時期管仲《管子·戒》中記載:“北伐山戎 ,出冬蔥與戎菽,布之天下。”文中的“戎菽”指的就是現在的豌豆。

時珍曰∶胡豆,豌豆也。其苗柔弱宛宛,故得豌名。種出胡戎,嫩時青色,老則斑麻,故有胡、戎、青斑、麻累諸名。
說起豌豆的歷史,就不得不提著名的孟德爾豌豆雜交實驗。
孟德爾豌豆雜交實驗
孟德爾豌豆雜交實驗是生物學實驗的一種,把一種開紫花的豌豆種和一種開白花的豌豆種結合在一起,第一次結出來的豌豆開紫花,第二次紫白相間,第三次全白。

對此孟德爾認為,決定豌豆花色的物質一定是存在于細胞里的顆粒性的遺傳單位,也就是具有穩定性的遺傳因子。孟德爾設想,在身體細胞里,遺傳因子是成雙存在的;在生殖細胞里,遺傳因子是成單存在的;在豌豆的根、莖、葉等身體細胞里,遺傳因子是成雙存在的。
豌豆花既具有雄蕊也具有雌蕊,是一種兩性花,花蕾期就會完成自花傳粉,也叫自交。由于避免了外來花粉的干擾,豌豆在自然狀態下一般都是純種,豌豆植株還具有多對易于區分的相對形狀,例如高莖和矮莖、種子的圓粒與皺粒等,用豌豆做人工雜交實驗結果既可靠又容易觀察。

孟德爾取純種高莖豌豆與純種矮莖豌豆做親本進行雜交,產生的子一代總是高莖的;而子一代自交,產生的子二代既有高莖,又有矮莖,這是為什么呢?
孟德爾把子一代顯性出來的性狀叫顯性性狀(如高莖),顯而未現的形狀叫隱性性狀(如矮莖),后人則將子二代中同時出現顯性性狀和隱性性狀的這種現象叫做性狀分離。孟德爾對子二代進行數字統計,結果發現高矮莖的性狀分離比接近3:1。敢于質疑的孟德爾在通過嚴謹推理,在兩萬多株豌豆雜交實驗中,終于發現了基因的遺傳規律。
孟德爾第一定律/分離定律:
在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。

自孟德爾發現遺傳定律以來,豌豆作為遺傳研究的模式植物,受到了學界和公眾的廣泛關注。然而,豌豆基因組非常大,組裝起來相當復雜,豌豆高質量基因組精細物理圖譜的繪制工作一直困難重重,嚴重阻礙了豌豆的理論和應用研究。
高質量豌豆參考基因組和泛基因組解析
近日,中國農業科學院作物科學研究所特色農作物優異種質資源發掘與創新利用創新團隊聯合國內外多家合作單位,成功繪制了中國豌豆基因組高質量精細物理圖譜,構建了栽培和野生豌豆泛基因組,解析了豌豆基因組進化特征、群體遺傳結構,為揭示豌豆起源馴化,以及基因挖掘、種質創新、育種改良提供了寶貴資源及數據支撐。
該研究團隊利用中國豌豆主栽品種“中豌6號”,基于多種先進測序技術,整合優化多種組裝策略,提供了顯著改進的豌豆高質量精細物理圖譜和注釋。中豌6號基因組組裝大小約為3.8Gb,綜合多種基因組組裝評估方法,一致證明該基因組在復雜重復區域和轉座子連續性、準確性和完整性方面都有優異表現。

研究人員還揭示了118個栽培和野生豌豆種質的基因組變異式樣,解決了長期以來關于豌豆屬物種劃分的爭議,證明了埃塞俄比亞豌豆是與野生豌豆和栽培豌豆不同的獨立物種,為豌豆起源馴化提供了新的見解。研究分析鑒定出了25個與12個豌豆重要農藝性狀相關的數量性狀位點(QTLs),還發現了兩個先前已知的控制粒型(圓粒/皺粒)和株高(高/矮)的孟德爾基因R和Le,以及一個與莢型(硬莢/軟莢)相關的候選基因。

同時,研究構建了包含116個栽培和野生豌豆種質的泛基因組,聚類生成了112,776個泛基因簇,在豌豆屬下不同物種之間顯示出差異顯著的存在/缺失變異(PAV)模式和功能富集,其中,野生豌豆和埃塞俄比亞豌豆中特有的泛基因顯示出明顯不同的功能富集,表明它們在未來作為豌豆育種資源的重要潛力。
該成果的發表恰逢孟德爾誕辰200周年,豌豆高質量參考基因組和泛基因組的發布,拓寬了我們對豌豆巨大基因組背后遺傳學的了解,為豌豆種質資源和育種改良研究提供了寶貴的基因組資源。
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