近日，我院蔬菜研究所与河北农业大学园艺学院等国内外10多家单位合作，在国际顶尖学术期刊《Science》（IF=45.8）上发表了题为“Gapless pangenome analyses reveal fast Brassica rapa subspeciation”的研究论文，为破解达尔文提出的“被子植物为何能在地球上迅速崛起、并在极短地质时间内完成爆发式多样化”这一悬而未决的“恼人之谜”提供了新的基因组学视角：以一棵看似普通的白菜（Brassica rapa）为切入口，系统描绘了“白菜王国”如何从一个共同祖先演变为“诸侯并立”的多亚种格局，构建了一个将经典进化问题落地到具体作物系统的基因组学研究范例。

白菜作为我国第一大蔬菜作物，在几千年间演化出大白菜、小白菜、乌塌菜、菜心、芜菁、白菜型油菜等多种形态迥异的变种，恰似一个“诸侯并立”的王国，是研究物种快速分化的典范，也是探究“达尔文之谜”的重要模式物种。研究团队通过对1720份白菜种质进行重测序，精选7个亚种11份“诸侯”代表性材料进行端粒到端粒（T2T）完整基因组组装，并识别出110个着丝粒，同时挖掘到5个与物种形成和分化密切相关的着丝粒特异卫星重复序列。在此基础上，结合31份白菜基因组构建泛基因组，系统解析了着丝粒重塑与大规模结构变异对白菜亚种快速分化的共同作用；并通过泛基因组关联分析与突变体功能验证，锁定控制叶球形成的关键基因BrLH1，将具体亚种的形成与泛遗传变异直接关联起来，为理解被子植物实现快速多样化提供了基因组学支撑。

从一棵平凡的白菜，到破解百年进化谜题的“密钥”，这项工作讲清了一个“白菜王国诸侯并立”的基因组故事。该研究从基因组、泛基因组和泛遗传学三个层面系统刻画了白菜亚种快速分化的遗传基础，把被子植物“快速扩张”的经典问题研究具体落实到一个肉眼可见的演化框架之中；通过构建完整着丝粒图谱，揭示了卫星重复、着丝粒动态与结构变异在芸薹属物种演化中的关键作用，加深了对芸薹属基因组起源与分化顺序的认识；同时，这一系列高质量图谱与分析体系，也为今后在芸薹属乃至更广泛十字花科作物中开展功能和演化研究提供了研究范例。

该研究获得了审稿人的一致高度评价，被认为是芸薹属基因组研究“一次里程碑式的飞跃”，所构建的高质量基因组资源“树立了群体基因组学研究的新标杆”，有望成为“芸薹属遗传学的里程碑工作”；“本研究成果建立在巨大的工作量之上，将成为整个领域的重要资源，对理解植物基因组演化与作物表型多样性具有广泛而深远的影响。”

论文完成单位15家，河北农业大学为第一完成单位，我院蔬菜研究所为第二完成单位。河北农业大学马卫教授为论文第一作者，我院魏小春研究员为共同第一作者。河北农业大学赵建军教授、马卫教授和洪益国教授，我院原玉香研究员，比利时根特大学Yves Van de Peer教授为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（32222076，32330096，32372736，32402565）、中原科技创新领军人才（244200510041）等项目的资助。