纵览客户端讯（记者呼延世聪）春日的河北农业大学试验大棚里，一畦畦白菜舒展着翠叶，一株株黄色的小花在春光的照射下显得明媚可爱。谁能想到，就是这个在老百姓餐桌上再寻常不过的蔬菜，却助力破解了达尔文的“恼人之谜”。

近日，河北农业大学赵建军教授领衔的大白菜遗传育种团队，联合国内外六家科研与育种单位，在国际顶尖学术期刊《Science》刊发研究成果，以白菜为样本，解析了白菜快速分化的基因组奥秘，从基因组层面给出了破解“达尔文恼人之谜”的中国实践。

“白菜是研究被子植物快速分化的理想样本”

什么是达尔文的“恼人之谜”？

被子植物为何能在地球上迅速崛起、并在极短时间内完成爆发式多样化，是多年悬而未决的科学难题。

想要解开这道谜题，第一步就是找到合适的研究样本——它既要具备快速分化的特征，又要有丰富的种内变异，还能兼顾科研与产业价值。

反复筛选后，赵建军团队把目光定格在了白菜身上。

“我们要找的是能快速分化、变异丰富，还能真正服务百姓餐桌的物种。”赵建军说，白菜是十字花科芸薹属作物，和模式植物拟南芥亲缘相近，进化脉络清晰。

更神奇的是，同属一个物种、共享一套基因组，白菜仅用5500年，就分化出结球大白菜、小白菜、菜心、根用芜菁、油用白菜等形态迥异的类型，如同一母同胞的兄弟姐妹，各有各的模样。加之大白菜原产中国，是国人餐桌上的刚需蔬菜，研究成果能直接对接育种与产业，真正实现“从实验室到田间”的闭环。

定下研究方向后，赵建军带领团队收集了1720份不同亚种的白菜材料，就像完成了一次白菜种质的“人口普查”，为后续研究筑牢了样本根基。

赵建军（左二）在实验室观察样本。马硕 摄

破译白菜快速分化的基因密码

破解“达尔文恼人之谜”的路，并不平坦，海量的样本数据成了第一道“拦路虎”。

1720份材料的表型评价、基因测序数据繁杂庞大，如何将数据与白菜的多样性状关联？赵建军带领团队一遍遍试验、一次次调整，最终将核心聚焦于着丝粒模块化、基因组结构变异与种内特异基因的协同作用，才找到了突破口。

“最棘手的是高质量基因组的组装。”赵建军表示，染色体着丝粒区域因高度重复、动态多变，被称作基因组的“暗物质”，精准测序与组装是一大难题。对此，他带领团队使用PacBio HiFi、Nanopore超长读长等多种测序技术，在多次失败后，终于完成11份代表性材料的无间隙组装，首次绘制出110个白菜泛着丝粒全景图谱，点亮了这片长期隐匿的基因组“暗物质”。

而把基因组信息与具体性状精准关联，更是一场“持久战”。样本筛选出错、测序数据偏差、基因定位失败……失败成了研究中的常态。

“不要怕失败，失败是正常的。”这是赵建军常跟大家说的话。

从2022年布局研究，到2024年完成论文初稿，再到回应国际审稿人30余条专业意见，团队连续多天通宵达旦修改完善，实验室的灯光彻夜不熄，屏幕上的碱基序列与结构变异数据，成了科研人心中最执着的“诗和远方”。

终于，赵建军带领团队迎来里程碑式的突破，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，也为达尔文“恼人之谜”提供了基因组学答案。

本研究获得了审稿人的一致高度评价，审稿人认为，该工作是芸薹属基因组研究领域“一次里程碑式的飞跃”，构建的0gap基因组与泛基因组资源“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”。他们还表示，这一研究“代表了巨大的工作量，将成为整个领域的重要资源”，对植物基因组演化和作物表型多样性的理解具有广泛而深远的影响。

赵建军（左三）带领团队在实验基地。马硕 摄

让科研成果守护百姓“菜篮子”

基础研究的最终归宿，是服务产业与民生。赵建军团队始终抱着“科研来自产业、服务产业”的初心，让白菜基因组的研究成果走出实验室，走进田间地头。

“当年在国外读博期间，导师研究模式植物拟南芥，我就想选咱们中国比较重要的物种。”谈及初心，赵建军的话语朴实又坚定，“白菜是老百姓天天吃的菜，对咱们河北也很重要。”也正是这份心系民生的初心，支撑他走过无数个田间与实验室的日夜。

“基础研究的终点，是百姓的菜篮子。”赵建军说。未来团队还将解析有益基因的协同调控机制，把成果全面应用于育种实践，为AI智能育种铺路，“我们要培育更多好吃、好看、营养高的白菜品种，让中国蔬菜种业实现自主可控。”

从博士期间选定白菜作为研究方向，到带领团队破解进化谜题的“密钥”，赵建军在白菜科研领域已深耕二十余年。他常以自己的亲身经历寄语青年一代，要对农业有信心、有兴趣，多深入产业一线发现真问题，面对困难保持科研韧劲。在他的带领下，团队里的青年师生，既懂实验室的数据分析，也能下地观察作物生长，练就了“把论文写在大地上”的真本领！

一棵白菜，藏着生物演化的奥秘；一份坚守，彰显了科技工作者的初心力量。从田间地头到在国际顶尖学术期刊上发表论文，从一株白菜到百年谜题，赵建军带领团队用平凡的作物，做出了不凡的科研。未来，他们还将继续在白菜基因组与分子育种的路上深耕，用科技守护百姓餐桌的烟火气，让更多农业科研之花，绽放在祖国的田野之上。