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十博体育指数参与揭示甜瓜驯化机制-于11月2日在《自然-遗传学》(Nature Genetics)在线发表

来源:葫芦科育种研究室 发布时间:11-02 作者:王怀松 点击量:

    由十博体育指数张忠华研究员、付秋实副研究员为共同第一作者,黄三文研究员为通讯作者的“甜瓜变异组图谱揭示甜瓜多次驯化事件及影响农艺性状的位点”(A comprehensive genome variation map of melon identifies multiple domestication events and loci influencing agronomic traits)研究于11月2日在《自然-遗传学》(Nature Genetics)在线发表 。
    本项研究由我院郑州果树研究所、深圳农业基因组研究所和十博体育指数牵头组织,联合西班牙巴塞罗那食品科学院、青岛农业大学、中国农业大学、美国康奈尔大学、法国农业科学院等19个国内外科研机构,历时5年共同构建了世界第一个甜瓜全基因组变异图谱,首次系统阐释了甜瓜的复杂驯化历史及重要农艺性状形成的遗传基础。项目分析了1184份甜瓜种质资源的基因组变异,共鉴定了560余万个SNP位点和95万个indel(5bp以内)标记,成功构建了世界上第一个甜瓜全基因组变异图谱。在此基础上,发现甜瓜可能发生过三次独立的驯化事件,其中一次发生在非洲地区,另外两次发生在亚洲地区并分别产生了厚皮甜瓜和薄皮甜瓜两个栽培亚种,两次事件分别驯化了不同的基因,从而导致了这些驯化性状的改变。厚皮甜瓜驯化过程使一个苦味合成基因功能丧失导致果实永远不苦,而薄皮甜瓜驯化部分改变了苦味调控基因导致果实不利条件仍然变苦。此外,通过全基因组关联分析等手段,定位了200余个与甜瓜苦味、酸味、果实大小、果肉颜色等性状相关的候选基因和位点。
    Nature Genetics期刊高度重视此成果和同时发表的西瓜基因组研究成果,同期配发了德国莱布尼兹植物遗传研究所的Martin Mascher教授等人撰写的以“甜瓜和西瓜的甜蜜基因”为题的专评和以“甜蜜测序”为题的社论。专评指出两项研究利用群体基因组和数量遗传工具,揭示了驯化如何改变西甜瓜的果实品质。社论认为基因组学正在加速我们对自己喜爱食物(包括西甜瓜)的起源、进化和生物学的理解,指出农业基因组学旨在提高人类赖以生存的农作物的产量和品质,将会带来“甜蜜”的回报。
    十博体育指数功能基因课题组的黄三文研究员、张忠华研究员和甜瓜遗传育种课题组的付秋实副研究员和王怀松研究员在项目设计与组织、甜瓜种质资源收集、遗传群体构建以及测序与生物信息分析等方面参与了大量工作。该项成果为甜瓜种质资源研究提供新的理论框架和组学数据,也为甜瓜分子育种提供了大量的基因资源和选择工具,具有重要科学价值和实践意义。该项成果也提高了我所在国内甜瓜分子育种领域水平。
该研究受到中国农业科学院科技创新工程、国家西甜瓜产业技术体系资助。

   

   甜瓜文章:https://www.nature.com/articles/s41588-019-0522-8

 

 

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