困扰学界百年的“孟德尔豌豆之谜”破解

◎ 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。