2019-11-04 15:48:15 李麗穎
本報(bào)訊（記者 李麗穎）西瓜甜瓜是如何變甜的？這個(gè)謎底終于被我國(guó)科學(xué)家解開了！北京時(shí)間11月2日零點(diǎn)，《自然-遺傳學(xué)》以兩篇長(zhǎng)文形式在線發(fā)表了兩項(xiàng)由我國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)的瓜類作物基因組研究成果，并同時(shí)刊發(fā)了相應(yīng)的專評(píng)和社評(píng)。兩項(xiàng)研究分別構(gòu)建了甜瓜和西瓜的全基因組變異圖譜，揭示了兩種水果的馴化歷史及果實(shí)品質(zhì)的遺傳分子機(jī)制。據(jù)介紹，上述兩項(xiàng)研究是中國(guó)農(nóng)科院鄭州果樹研究所、北京農(nóng)林科學(xué)院及深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所協(xié)同創(chuàng)新的成果。
中國(guó)農(nóng)科院鄭州果樹研究所研究員徐永陽(yáng)介紹，其所在團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所、西班牙巴塞羅那基因組中心及中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉研究所、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、美國(guó)康奈爾大學(xué)、法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院等19個(gè)國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)，歷時(shí)5年，共同構(gòu)建了世界第一個(gè)甜瓜全基因組變異圖譜，首次系統(tǒng)闡釋了甜瓜的復(fù)雜馴化歷史及重要農(nóng)藝性狀形成的遺傳基礎(chǔ)。
甜瓜研究團(tuán)隊(duì)分析了千余份甜瓜種質(zhì)資源的基因組變異，共鑒定了560萬(wàn)個(gè)SNP（單核苷酸多態(tài)性）。在此基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)甜瓜可能發(fā)生過(guò)三次獨(dú)立的馴化事件，其中一次發(fā)生在非洲地區(qū)，另外兩次發(fā)生在亞洲地區(qū)并分別產(chǎn)生了厚皮甜瓜和薄皮甜瓜兩個(gè)栽培亞種。三次獨(dú)立馴化“異曲同工”，都導(dǎo)致野生甜瓜失去了苦味和酸味并獲得了甜味。此外，通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析等手段，定位了200余個(gè)與甜瓜苦味、酸味、果實(shí)大小、果肉顏色等性狀相關(guān)的候選基因和位點(diǎn)。
北京市農(nóng)林科學(xué)院許勇團(tuán)隊(duì)、中國(guó)農(nóng)科院鄭州果樹所劉文革團(tuán)隊(duì)、美國(guó)康奈爾大學(xué)BoyceThompson研究所費(fèi)章君團(tuán)隊(duì)和中國(guó)農(nóng)科院深圳基因組所黃三文團(tuán)隊(duì)等組成聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，采用單分子測(cè)序、光學(xué)圖譜與Hi-C三維基因組聯(lián)合分析，完成了全新一代西瓜基因組高質(zhì)量精細(xì)圖譜繪制。這是迄今為止最高質(zhì)量的西瓜基因組序列圖譜。
西瓜攻關(guān)團(tuán)隊(duì)繼而對(duì)400多份種質(zhì)資源開展了基因組變異分析，共鑒定近2000萬(wàn)個(gè)SNP。在此基礎(chǔ)上，首次明確了西瓜7個(gè)種之間的進(jìn)化關(guān)系，發(fā)現(xiàn)野生黏籽西瓜是距現(xiàn)代栽培西瓜親緣關(guān)系最近的種群，也發(fā)現(xiàn)了利用野生西瓜進(jìn)行抗性改良的基因組痕跡。此外，鑒定獲得了與果實(shí)含糖量、瓤色、形狀等性狀關(guān)聯(lián)的43個(gè)信號(hào)位點(diǎn)，提供了關(guān)鍵候選基因。
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