160年後,孟德爾的豌豆仍在改寫科學史
一支國際研究團隊近期完成全球豌豆基因多樣性圖譜,這項突破不僅重新驗證孟德爾的經典性狀理論,更為永續農業開創新局。160年前,孟德爾透過豌豆實驗奠定遺傳學基礎;如今科學家運用基因體學與生物資訊技術,在這位「遺傳學之父」的研究材料中,發現前所未見的農業應用潛力。
約翰英納斯中心種質資源組負責人諾姆·查尤特博士表示:「我們建立的基因資源庫涵蓋完整豌豆基因組序列,跨國企業已開始訂購對應種原。」這項發表於《自然》期刊的研究由中英團隊主導,美法等多國機構共同參與,恰逢全球亟需植物性蛋白與環保作物的關鍵時刻。
豌豆等豆科作物能自行固氮,可減少化學肥料使用,降低土地與河川污染。查尤特博士指出:「孟德爾當年選擇豌豆,不僅因其適合實驗,更因它是當時農民亟需改良的重要作物。這項研究同樣兼具學術與實用價值,有助全球推廣種植。」
研究團隊從3,500份種原中精選700個代表性樣本,產生的62TB原始數據若印成A4紙張,可鋪滿36億張。透過全基因組關聯分析,科學家已將70多種農藝性狀定位至特定基因區域,這些遺傳標記將大幅加速品種改良。
中國農科院深圳農業基因組研究所程世鋒教授表示:「孟德爾當年不知基因為何物,卻發現遺傳定律。如今我們能精確找出他當年追蹤的突變位點。」團隊特別發現:使白花恢復紫色的自然突變,以及由相鄰基因互動產生的黃莢性狀,後者機制令學界驚艷。
參與研究的博士生馮聰說:「全基因組關聯分析讓我們從分子層面解析孟德爾研究的七種性狀。」約翰英納斯中心埃利斯教授強調,這些資源對遺傳學教育極具價值:「所有數據與種原皆開放取用,期待學界充分運用。」
這項研究展現跨國合作的力量,查尤特博士總結:「結合基因編輯、長讀長定序等新技術,我們正開啟精準育種的新紀元。」正如孟德爾的豌豆實驗穿越時空持續啟發科學,這項21世紀的研究成果,將在未來農業發展寫下新篇章。