西安交通大学教授叶凯带领信息与生物医学交叉团队，开发了针对基因组超复杂区域的计算方案，成功绘制了大红罂粟、虞美人、鸦片罂粟和渥美罂粟等4种罂粟属物种的着丝粒序列图谱。相关研究成果近日发表于《细胞-基因组学》。

着丝粒作为染色体上的枢纽区域，在生物遗传信息的稳定性和精确传递方面起决定性作用。然而，由于着丝粒DNA序列由大量高度相似的串联重复序列组成，其序列特征的精细解析一直是一个科学难题。

大红罂粟、虞美人、鸦片罂粟和渥美罂粟各自拥有独特的核型特征。研究团队开发的混合组装技术，基于高精度长读长测序数据，攻克了基因组超复杂区域的解析难题，为理解着丝粒在物种形成和演化中的作用提供了新视角。

此外，该研究还发现，着丝粒介导的染色体重排是形成物种复杂核型的关键机制，为生物重要性状的形成和稳定遗传提供了新的解释。

据介绍，叶凯团队在罂粟属物种研究领域取得了一系列成果。2018年，他们首次破译鸦片罂粟基因组，并发现吗啡合成通路超级基因簇。相关研究成果发表于《科学》。2021年，研究团队进一步探讨了该合成通路的演化，并在《自然-通讯》上发表了相关研究成果。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.xgen.2024.100626

《中国科学报》 (2024-08-09 第3版 综合)