文章信息
文章题目：Genomic and genetic insights into Mendel's pea genes
期刊：Nature
发表时间：2025年4月23日
主要内容：中国农业科学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·英纳斯中心等团队在 Nature 上发表了题为“Genomic and genetic insights into Mendel's pea genes”的最新研究成果。该研究结合群体基因组学、数量遗传学和分子生物学等技术手段，成功构建了高分辨率的豌豆单倍型变异图谱和表型变异图谱，首次在分子层面全面揭示了孟德尔豌豆七大性状变异背后的遗传基础。
原文链接：http://www.nature.com/articles/s41586-025-08891-6
使用TransGen产品：
PerfectStart® Green qPCR SuperMix (+Universal Passive Reference Dye) (AQ602)
研究背景
1865 年孟德尔完成了一项开创性的遗传学研究——他通过杂交实验仔细研究了豌豆的七种性状，包括种子形状、植株高度、种子颜色、花的颜色、果荚形态、果荚颜色和花的位置。如今，决定前四种性状的基因已被陆续确定，而决定果荚形态、果荚颜色和花的位置这三种性状的基因仍悬而未决。
文章概述
程时锋团队历时六年，成功揭示了决定果荚形态、果荚颜色和花的位置这三种性状的基因。
果荚颜色（Gp）：该研究发现，果荚颜色的差异（绿色与黄色）并非由基因突变引起，而是源于一段约 100 kb 的大片段基因组缺失。这一缺失导致叶绿素合酶基因（ChlG）与上游的抗病相关基因（NLR）距离缩短，引发转录异常延伸和融合，形成异常转录本。这些异常转录本干扰了 ChlG 基因的正常表达，阻碍叶绿素合成，最终形成黄色果荚。值得注意的是，绿色和黄色果荚中的 ChlG 基因序列完全相同，该性状变异完全由基因上游序列的结构重排所导致。
果荚形状（P 或 V）：该研究发现，果荚的饱满（P）或皱缩（V）性状受两个功能相关但相互独立的果皮发育调控基因控制。P 基因编码小肽 CLE41，参与 CLE41-PXY-WOX 遗传代谢通路调控内果皮细胞的增殖与分化平衡。在突变体材料中，P 基因因一个碱基突变产生了提前终止密码子，导致功能性 CLE41 肽合成受阻，进而引起内果皮细胞层发育缺陷，形成皱缩表型。而 V 基因则是一种调控果荚木质素合成与次生细胞壁加厚的转录因子 MYB26；在突变体材料中，MYB26 上游插入了一个约 23 kb 的转座子 Ogre，在表观调控层面沉默了 V 基因表达，而 MYB26 自身蛋白编码序列并未改变。这两个基因分别代表了植物中高度保守的发育调控网络：CLE 小肽信号传导通路与 MYB-NAC 转录调控通路；二者可独立造成皱荚，也可共同作用，形成如“荷兰豆”那种既脆嫩又皱缩的果荚类型。
花的位置（Fa）：这是孟德尔七大性状变异中最复杂、最神秘的一个性状，表现为茎尖扁平化、花序排列紊乱，花朵团簇排列，形成类似“顶生花”的结构。在豌豆中，这一性状由 Fa 基因 调控，该基因编码 类共受体激酶（CIK2/3），属于 CLAVATA-WUSCHEL（CLV-WUS）信号通路的关键组分，负责维持茎尖分生组织的稳态。CIK2/3 基因在突变体中因一个外显子内 5 bp 的删除而失去功能，上游 CLV3 小肽信号无法传导，WUS 表达失控，引起顶端分生组织过度增殖和形态畸变。这一通路在模式植物如拟南芥、水稻、番茄等中高度保守，是植物形态建成的核心开关。
该研究成功破解了决定荚果形态、荚果颜色和花的位置这三种性状的四个基因。并在分子层面系统解析了 160 年前孟德尔所研究的全部七种性状的遗传基础。
意昂3产品支撑
优质的试剂是科学研究的利器。意昂3的TransScript® All-in-One 一步法去除 gDNA 及第一链 cDNA 合成试剂 (AT341)、染料法荧光定量 PCR 预混液（通用型Dye）(AQ602) 助力本研究。产品自上市以来，深受客户青睐，多次荣登知名期刊，助力科学研究。
TransScript® All-in-One First-Strand cDNA Synthesis SuperMix for qPCR (One-Step gDNA Removal) (AT341)
本产品含有反转录反应所需的全部试剂，浓度为5×。反应时，只需加入 gDNA Remover、模板 RNA 和水即可高效地合成第一链 cDNA，同时去除 RNA 模板中残留的基因组 DNA。另配有5×TransScript® All-in-One No-RT Control SuperMix for qPCR，用于配制无反转录酶的对照，判断 qPCR 模板是否来自 cDNA。该产品操作简便，降低操作过程中的污染机率。cDNA 只适用于 qPCR，不适用于常规 PCR。
产品特点
• All SuperMix 型：只需加入 gDNA Remover、模板 RNA 和水，实现 cDNA 合成和去除基因组 DNA 同时进行。
• 最佳Oligo(dT)18 Primer 和Random Primer(N9) 配比，及优化的 SuperMix 组成，确保对不同浓度的 RNA 有相同的反转录效率，短链 cDNA 合成效率高。
• 反转录仅需 15 分钟。
• 与 qPCR 试剂的高兼容性。
PerfectStart® Green qPCR SuperMix (+Universal Passive Reference Dye) (AQ602)
本产品包含 PerfectStart® Taq 热启动酶，利用3种单克隆抗体与Taq DNA Polymerase 高效结合，有效地封闭了 DNA 聚合酶活性，阻止了低温下的非特异性扩增，浓度为 2×，使用时只需加入模板、引物、和水，使其工作浓度为 1×，即可进行反应。
产品特点
• 3 种抗体封闭，特异性高，灵敏度高，扩增效率强，适用物种范围广。
• 扩增效率高，标准曲线线性关系好。
• 稳定性好：反复冻融 20 次，37℃ 保存 5 天性能均无明显变化。
• 操作方便：兼容各种 qPCR 仪器，无需因不同机型而选择不同的 ROX 染料。
• 双阳离子缓冲液，增强特异性，减少引物二聚体形成，数据准确。
意昂3的产品再度亮相 Nature 期刊，不仅是对意昂3产品卓越品质与雄厚实力的有力见证，更是生动展现了意昂3长期秉持的“品质高于一切，精品服务客户”核心理念。一直以来，意昂3凭借对品质的执着追求和对创新的不懈探索，其产品已成为众多科研工作者信赖的得力助手。展望未来，我们将持续推出更多优质产品，期望携手更多科研领域的杰出人才，共同攀登科学高峰，书写科研创新的辉煌篇章。
使用TransScript® All-in-One First-Strand cDNA Synthesis SuperMix for qPCR (One-Step gDNA Removal) (AT341) 产品发表的部分文章：
• Feng C, Chen B, Hofer J, et al. Genomic and genetic insights into Mendel’s pea genes[J]. Nature, 2025.(IF 50.5)
• Yu Z, Deng P, Chen Y, et al. Pharmacological modulation of RB1 activity mitigates resistance to neoadjuvant chemotherapy in locally advanced rectal cancer[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024.(IF 9.4)
• Zhang L, Xu Y, Cheng Z, et al. The EGR1/miR-139/NRF2 axis orchestrates radiosensitivity of non-small-cell lung cancer via ferroptosis[J]. Cancer Letters, 2024.(IF 9.1)
• Xiao K, Liu L, He R, et al. The Snf5‐Hsf1 transcription module synergistically regulates stress responses and pathogenicity by maintaining ROS homeostasis in Sclerotinia sclerotiorum[J]. New Phytologist, 2024.(IF 8.3)
• Sun H, He Z, Gao Y, et al. Polyoxyethylene tallow amine and glyphosate exert different developmental toxicities on human pluripotent stem cells-derived heart organoid model[J]. Science of The Total Environment, 2024. (IF 8.2)
• Huang Y, Ji Z, Tao Y, et al. Improving rice nitrogen-use efficiency by modulating a novel monoubiquitinating machinery for optimal root plasticity response to nitrogen[J]. Nature Plants, 2023.(IF 15.8)
• Chen Y, Liu J, Kang S, et al. A palisade-shaped membrane reservoir is required for rapid ring cell inflation in Drechslerella dactyloides[J]. Nature communications, 2023.(IF 14.7)
l Chen Z H, Tian Y, Zhou G L, et al. CMTM7 inhibits breast cancer progression by regulating Wnt/β-catenin signaling[J]. Breast Cancer Research, 2023.(IF 8.4)
• Yuan F, Cai J, Wu J, et al. Z-DNA binding protein 1 promotes heatstroke-induced cell death[J]. Science, 2022.(IF 44.7)
• Zhang Y, Gao Y, Wang H L, et al. Verticillium dahliae secretory effector PevD1 induces leaf senescence by promoting ORE1-mediated ethylene biosynthesis[J]. Molecular plant, 2021.(IF 17.1)
• Wu H, Qu X, Dong Z, et al. WUSCHEL triggers innate antiviral immunity in plant stem cells[J]. Science, 2020.(IF 44.7)
使用PerfectStart® Green qPCR SuperMix (+Universal Passive Reference Dye) (AQ602) 产品发表的部分文章：
• Feng C, Chen B, Hofer J, et al. Genomic and genetic insights into Mendel’s pea genes[J]. Nature, 2025.(IF 50.5)
• Li F, Si W, Xia L, et al. Positive feedback regulation between glycolysis and histone lactylation drives oncogenesis in pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Molecular Cancer, 2024.(IF 27.7)
• He L, Ma S, Ding Z, et al. Inhibition of NFAT5‐Dependent Astrocyte Swelling Alleviates Neuropathic Pain[J]. Advanced Science, 2024.(IF 14.3)
• Li Z, Sun M, Yang R, et al. Mediator complex subunit 1 promotes oral squamous cell carcinoma progression by activating MMP9 transcription and suppressing CD8+ T cell antitumor immunity[J]. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research, 2024.(IF 11.4)
• Liu Y, Fang L, Wang Y, et al. The pathogenic germline ETV4 P433L mutation identified in multiple primary lung cancer affect tumor stem-like property by Wnt/β-catenin pathway[J]. Cell Death & Disease, 2024.(IF 8.1)
• Wang K, Zhang Z, Hang J, et al. Microbial-host-isozyme analyses reveal microbial DPP4 as a potential antidiabetic target[J]. Science, 2023.(IF 44.8)
• Xu C, Jiang Z B, Shao L, et al. β-Elemene enhances erlotinib sensitivity through induction of ferroptosis by upregulating lncRNA H19 in EGFR-mutant non-small cell lung cancer[J]. Pharmacological research, 2023.(IF 9.1)
• Dang G, Wen X, Zhong R, et al. Pectin modulates intestinal immunity in a pig model via regulating the gut microbiota-derived tryptophan metabolite-AhR-IL22 pathway[J]. Journal of Animal Science and Biotechnology, 2023.(IF 6.3)
• Meng Z, Liu J, Feng Z, et al. N-acetylcysteine regulates dental follicle stem cell osteogenesis and alveolar bone repair via ROS scavenging[J]. Stem Cell Research & Therapy, 2022.(IF 7.1)
