銀杏（Ginkgo?biloba）是現(xiàn)存最古老的裸子植物，被公認為植物界的“活化石”，是我國特有的珍貴樹種。銀杏屬于雌雄異株植物，雌株主要用于白果生產(chǎn)，雄株主要用于觀賞，其童期長達20年，是集食用、保健、藥用、觀賞、材用價值于一身的、重要的多用途特種經(jīng)濟生態(tài)型樹種。目前，銀杏的觀賞價值和保健價值不斷被發(fā)掘，包括種質(zhì)資源保護、育種、苗木等方面，但無法對銀杏雌雄異株進行準確快捷地鑒定限制了其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

10月4日，國際高水平學(xué)術(shù)期刊《植物學(xué)雜志（The?Plant?Journal）》在線發(fā)表了基因組所閆建斌團隊關(guān)于銀杏性別研究的最新進展。這篇題為“The?genomic?architecture?of?sex?determining?region?and?sex‐related?metabolic?variation?in?Ginkgo?biloba”的論文，首次鑒定了裸子植物中的性別染色體，并探究了銀杏Y染色體特異區(qū)域包含的基因，為進一步研究裸子植物性別決定分子機制和解釋植物性別染色體演化提供了研究基礎(chǔ)，并為其他雌雄異株植物的性別鑒定研究提供研究方法及研究方案方面的借鑒，為銀杏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了重要的科學(xué)和技術(shù)支持。

研究團隊通過對銀杏姊妹群體的全基因組重測序，確定了銀杏的性別染色體系統(tǒng)為XY型，該結(jié)論結(jié)束了多年來關(guān)于銀杏性別染色體組合類型的爭議。結(jié)合遺傳標記，進一步確定了銀杏的性別染色體為2號染色體，其48-75Mb區(qū)間為XY染色體差異區(qū)間。在此基礎(chǔ)上，研究團隊通過組裝鑒定雄株Y染色體特異區(qū)域包含的200多個基因（其中包含了4個在雄株組織中特異表達的MADS-box基因及2個PPR基因），開發(fā)出了鑒定銀杏雌雄株的分子標記。最后，結(jié)合代謝組研究發(fā)現(xiàn)雌雄株之間遺傳基礎(chǔ)的差異會導(dǎo)致代謝物質(zhì)的差異，特別是黃酮類代謝物質(zhì)兒茶素及表兒茶素在雌雄株葉片中含量差異較為顯著。

基因組所助理研究員廖慶剛和副研究員杜然為該論文的共同第一作者，閆建斌研究員為通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)專項、中國農(nóng)科院青年英才計劃和中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程的資助。