Science重磅！破解白菜快速演化之谜：T2T泛基因组揭示着丝粒动态驱动亚种分化

在不足千年的短暂驯化历史中，白菜（Brassica rapa）为何能分化出大白菜、小白菜、菜心、芜菁乃至油菜等形态迥异的变种？这一进化生物学的谜题，如今迎来了里程碑式的解答。2026年2月5日，河北农业大学赵建军课题组在《科学》（Science）期刊上发表的研究，通过构建白菜T2T无缺口泛基因组，首次揭示了着丝粒的动态演化是驱动其快速亚种分化的“遗传引擎”。

【核心突破】T2T基因组：解锁完整遗传密码

研究团队对1720份白菜种质资源进行重测序后，精心筛选出11份代表性材料，启动了“端粒到端粒”（T2T）基因组组装计划。通过整合PacBio HiFi、ONT超长读长及Hi-C等多组学数据，团队成功获得了11个无缺口、全覆盖的完美基因组。这些组装不仅覆盖了所有端粒，更关键的是，首次完整呈现了110个着丝粒的全貌，为后续的着丝粒功能研究奠定了金标准级别的数据基础。

【焦点解读】着丝粒：不只是“缰绳”，更是物种分化的“加速器”

传统观点认为着丝粒仅是细胞分裂时纺锤丝附着的“缰绳”，但本研究通过系统比较分析，彻底刷新了认知。研究以CENH3结合区域为标志，对着丝粒进行了精确定位和深度解析：

1. 卫星序列的“物种特异性爆发”：
   研究发现，白菜着丝粒主要由176bp串联卫星序列 CentBr1 和 CentBr2 构成。值得注意的是，CentBr2特异分布于A03和A05染色体，而其他染色体则以CentBr1为主。这种序列组成的染色体特异性，表明着丝粒正在经历快速的物种内分化。

2. 新卫星序列的“涌现”：
   团队鉴定出5种新型卫星序列。这些序列在白菜AA亚基因组中出现并大量扩增，且在异源四倍体中更易保留。这一现象证实，着丝粒卫星序列的快速周转是物种形成过程中的关键分子事件，直接推动了基因组的结构变异。

3. 动态与保守的双重性：
   共线性分析显示，虽然大部分着丝粒区域高度动态，但A10染色体的着丝粒结构却异常保守，且其邻近区域富集了大量调控生长发育的关键基因。这一发现暗示，着丝粒的结构稳定性可能对维系核心生物学功能至关重要，是“变”与“不变”的进化博弈。

【技术服务亮点】精准解码着丝粒的“钥匙”——CENH3抗体

本次研究能够精准定位每一个着丝粒的边界与核心区域，关键技术在于以CENH3结合区域作为着丝粒的分子标尺。

我们公司非常荣幸能够为该研究提供高质量、高特异性的着丝粒蛋白CENH3抗体，协助研究团队在复杂的重复序列区域中，精准识别出有功能的着丝粒区域。正是凭借我们提供的这一关键工具，研究人员才得以系统揭示白菜着丝粒的卫星序列组成、基因排除特征及其快速演化的动态图景。

我们公司致力于为全球植物功能基因组学研究提供顶尖的技术服务：

• 着丝粒特异抗体制备：针对不同物种（芸薹属、禾本科等）提供CENH3定制化抗体，精准识别功能着丝粒。

• T2T基因组组装辅助验证：结合CUT&Tag等技术，协助客户在复杂的重复序列区段中鉴定功能区域。

• 表观遗传学技术服务：提供针对组蛋白修饰、着丝粒结构的全套解决方案。

结语：
本次Science研究成果不仅构建了白菜的泛基因组蓝图，更将着丝粒推向了作物驯化和快速物种形成研究的前沿。我们公司很荣幸能以专业的抗体制备技术，助力这一重大科学发现，期待与更多科学家携手，共同探索基因组的“暗物质”与进化奥秘。