近日，从中国农业科学院传来一则震撼学界的重大消息：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，携手英国约翰·英纳斯中心等国际顶尖团队，在国际顶级学术期刊《自然》上发表了一项具有里程碑意义的科研成果。他们首次从分子层面全面揭开了孟德尔豌豆七大遗传性状的基因密码，成功攻克了困扰学界长达百年的“孟德尔豌豆之谜”。
1865年，奥地利科学家格雷戈尔·孟德尔以豌豆为实验材料，选定了种子形状、颜色、花色、花位、荚形、荚色和株高这七对性状展开深入研究，其研究成果奠定了现代遗传学的基础，孟德尔也因此被誉为“现代遗传学之父”。然而，在随后的一个多世纪里，尽管学界在遗传学领域取得了诸多重大突破，但仍有三对性状——果荚颜色、果荚形状、花的位置的分子机制始终未被揭示，成为横亘在遗传学发展道路上的一块巨石，令无数科研工作者望而却步。
转机出现在2019年，当时在英国约翰·英纳斯中心种质库的程时锋，偶然间邂逅了一批具有百年历史的豌豆样本。这些看似普通的样本，却如同星星之火，点燃了他内心深处的一个大胆设想：在全球范围内重建“孟德尔豌豆园”。这一设想并非空穴来风，而是基于对破解百年谜题的坚定信念和对科学探索的无尽渴望。
在接下来的5年里，研究团队开启了艰苦卓绝的科研征程。他们从世界各地收集了约700份来自六大洲的豌豆样本，将这些承载着历史与希望的种子播撒在深圳、哈尔滨等地的土地上。在漫长的生长周期里，团队成员们如同悉心呵护孩子的父母，时刻关注着豌豆的生长状况，调查了80余个农艺性状。每一次数据的记录、每一次样本的分析，都凝聚着他们的心血与汗水。
功夫不负有心人，经过不懈的努力，研究团队终于锁定了控制剩下3个性状的4个关键基因。这一突破性进展，犹如一把精准的钥匙，打开了通往孟德尔豌豆遗传密码深处的大门。
研究结果显示，孟德尔当年所观察到的性状变异远比人们想象中更为复杂。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，自然界中常见的遗传变异机制在豌豆性状的形成过程中尽数呈现。以果荚颜色为例，其变异并非传统认知中的基因突变所致，而是由一段100kb的基因组缺失导致叶绿素合酶基因异常表达。而控制花位置的基因则涉及类受体激酶信号通路失活，进而引发茎尖分生组织畸变。更令人惊叹的是，研究团队在解析花色性状时，还发现了一个堪称“基因修复”奇迹的现象：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，重新绽放出紫色花朵。
这项研究的成功，不仅填补了孟德尔遗传学研究的百年空白，更为现代遗传学的发展注入了新的活力。它为我们深入理解生物遗传机制提供了全新的视角和思路，有望推动农业、医学等多个领域的创新发展。在农业领域，通过对这些关键基因的研究和应用，有望培育出更加优质、高产、抗逆的农作物品种，保障全球粮食安全；在医学领域，对遗传变异机制的深入探索，将为疾病的诊断和治疗提供新的靶点和策略。
“孟德尔豌豆之谜”的破解，是人类科学探索征程中的一座重要里程碑。它见证了中英科研团队的智慧与勇气，也激励着更多的科研工作者在追求真理的道路上砥砺前行。相信在未来，随着研究的不断深入，我们将揭开更多生命的奥秘，为人类的福祉做出更大的贡献。
