黄州萝卜是湖北黄冈标志性地方特色蔬菜,肉质根干物质足、久煮不烂,是传统腌渍、加工专用萝卜,但长久以来其优异加工品质的分子机理、完整基因组资源一直空白。近日,我院蔬菜团队在BMC Plant Biology在线发表题为 “Chromosome-level genome assembly of landrace ‘Huangzhou’ provides insights into high cellulose accumulation in radish”的研究论文。该研究首次完成黄州萝卜染色体级单倍型解析,从基因组、细胞生物学、转录组多维度阐明高纤维素积累的调控通路,为萝卜优质分子育种、地方特色种质资源挖掘提供核心遗传工具。
本研究整合PacBio HiFi、ONT超长读长和Hi-C技术,完成黄州萝卜两个单倍型(HapA和HapB)组装,获得染色体级参考基因组(contig N50 > 12 Mb,BUSCO > 96%)。群体重测序分析表明,黄州萝卜具有独特的遗传背景,并鉴定出与适应酸性土壤相关的特征性SNP位点。通过进一步对细胞壁组分测定和透射电镜观察,发现黄州萝卜相比大长白萝卜肉质根细胞壁较厚,纤维素含量较高。转录组分析发现,相比大长白萝卜,多个纤维素合酶基因及MYB转录因子在黄州萝卜中持续高表达,推测存在“MYB激活→纤维素合酶上调→次生壁加厚→干物质积累”的分子调控路径。
该研究为萝卜功能基因挖掘和分子育种提供了重要基因组资源,也为地方品种优异加工品质的形成机制提供了新视角。

图1 黄州萝卜肉质根形态与基因组特征

图2 黄州萝卜主根中纤维素含量及转录组分析

图3黄州萝卜主根中纤维素合酶基因超家族及其表达模式
本研究由学院李世升教授担任通讯作者,学院涂卫博士、董洪进博士、食品与营养专业硕士研究生许可、荆楚优师计划生物科学专业本科生刘雨佳,以及植物科学与技术专业谭媛媛共同参与。另外,中国科学院武汉植物园、北京农学院和黄冈市农业科学院也参与研究。该研究得到了湖北省自然科学基金联合项目(2026AFC0441)和中央引导地方科技发展专项(2024CSA071)的资助。
在线论文链接:https://link.springer.com/article/10.1186/s12870-026-09729-7
