JGG｜杨峰/林宏辉/张大伟团队组装萝卜T2T完整基因组，揭示抽薹调控关键基因

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2025年8月7日，Journal of Genetics and Genomics在线发表四川省农业科学院水稻高粱研究所杨峰副研究员团队和四川大学林宏辉教授/张大伟教授团队合作题为“A telomere-to-telomere genome assembly of radish (Raphanus sativus L.) provides insights into QTL mapping of bolting traits”的研究论文。该研究组装了萝卜品种“C60213”的端粒到端粒(T2T)完整基因组，揭示了其复杂区域的序列结构。基于该基因组数据，通过主要数量性状位点(QTL)分析筛选到影响萝卜抽薹的关键基因RsMIPS3，促进萝卜遗传改良与分子育种研究。

该研究利用Oxford Nanopore、PacBio和Hi-C测序技术，组装了晚抽薹长白萝卜栽培品种“C60213”的高质量、无缺口T2T完整基因组。该基因组包含9条染色体，总大小为472.71 Mb，共鉴定到49,768个蛋白质编码基因，其中97.38%已获得功能注释。该基因组中重复序列占比59.72%，以长末端重复序列为主。将该萝卜基因组与拟南芥、白菜、甘蓝等13个物种的基因组进行比较，发现8,972个基因家族为共有，而萝卜中存在640个特有基因家族。进一步利用早抽薹(C60293)和晚抽薹(C60213)萝卜亲本构建的近等基因系F2群体，构建了高密度遗传连锁图谱，并结合抽薹相关表型鉴定出7个QTL。通过将QTL定位结果与不同发育阶段的转录组数据共分析，鉴定出一个影响抽薹时间的候选基因RsMIPS3。

萝卜“C60213”T2T基因组组装与调控抽薹关键基因的筛选

A：萝卜“C60213”基因组和转录组信息，包括基因组的组装结果基本信息(基因密度、重复序列覆盖度及GC含量等)与转录组样本的测序深度；B：基因家族簇花瓣图显示13个物种的共有(中间)和物种特异性(花瓣)基因家族；C：早/晚抽薹萝卜遗传群体构建和后续研究策略示意图；D：基于遗传图谱的抽薹性状相关QTL定位图；E：维恩图显示从转录组中选择的142个基因和通过QTL定位的249个基因的交集结果。

综上所述，该研究组装了“C60213”的T2T完整基因组，并基于该基因组筛选出用于培育晚抽薹萝卜品种的重要分子靶标，为萝卜分子育种研究和遗传改良提供了重要理论基础。

作者简介

四川省农业科学院水稻高粱研究所杨峰副研究员和四川大学彭思涵博士为该论文共同第一作者。四川大学林宏辉教授和张大伟教授为共同通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金联合基金项目、国家重点研发计划、四川省“十四五”蔬菜育种攻关、四川省农业科学院农业前沿技术攻关等项目资助。