记者4月26日从中国农业科学院获悉，国科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，领衔在国际权威期刊《自然》发表重大成果，破解首次从分子层面全面揭示了孟德尔豌豆七大遗传性状的孟德基因密码，成功破解了困扰学界百年的尔豌“孟德尔豌豆之谜”。
1865年，豆百“现代遗传学之父”格雷戈尔·孟德尔选定的年谜七对豌豆性状——种子形状、颜色、国科花色、领衔花位、破解荚形、孟德荚色和株高，尔豌成为遗传学研究的豆百起点。然而，年谜直至21世纪初，国科仍有三对性状（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”。五年间，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三个性状的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。“例如，果荚颜色由一段100kb的基因组缺失导致叶绿素合酶基因异常表达，而非传统认知的基因突变；而控制花位置的基因则涉及类受体激酶信号通路失活，引发茎尖分生组织畸变。”程时锋说，此外，研究团队在解析花色性状时，还发现了一个“基因修复”的奇迹：一株本应开白花的豌豆，因内含子突变意外恢复了花青素合成功能，重绽紫色花朵。
“此次研究完成的豌豆七大经典性状的全基因解析，是遗传学史上的一个里程碑性事件。”中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员王二涛表示，这一工作成功实现了从“性状-基因”及一些“通路-调控”的突破，对生物学基础研究、教育和育种都有深远的启发意义。
