近日(ri)，《自然-遺傳(chuan)學》以(yi)兩(liang)(liang)篇長文(wen)形(xing)式在線發(fa)表(biao)了兩(liang)(liang)項由中國農科院領(ling)銜開展的(de)瓜(gua)類作物(wu)基(ji)(ji)因(yin)組研(yan)究成果。兩(liang)(liang)項研(yan)究分(fen)別構(gou)建了甜瓜(gua)和西瓜(gua)的(de)全基(ji)(ji)因(yin)組變異圖譜(pu)，揭(jie)示了兩(liang)(liang)種水果的(de)馴化(hua)歷史及果實品質的(de)遺傳(chuan)分(fen)子(zi)(zi)機制。上述成果的(de)發(fa)表(biao)，將進(jin)一步強化(hua)我(wo)國在瓜(gua)類作物(wu)基(ji)(ji)因(yin)組學與分(fen)子(zi)(zi)育種領(ling)域(yu)的(de)國際領(ling)先地位。

據介紹(shao)，中(zhong)(zhong)國農(nong)(nong)科(ke)院(yuan)(yuan)鄭州(zhou)果樹(shu)研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)(suo)徐永陽研(yan)(yan)究(jiu)團隊聯(lian)合中(zhong)(zhong)國農(nong)(nong)科(ke)院(yuan)(yuan)深圳農(nong)(nong)業(ye)基(ji)(ji)因(yin)(yin)組研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)(suo)、西(xi)班牙巴塞羅那基(ji)(ji)因(yin)(yin)組中(zhong)(zhong)心及(ji)中(zhong)(zhong)國農(nong)(nong)科(ke)院(yuan)(yuan)蔬(shu)菜花卉研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)(suo)、青島農(nong)(nong)業(ye)大學(xue)、中(zhong)(zhong)國農(nong)(nong)業(ye)大學(xue)、美國康奈爾大學(xue)、法國農(nong)(nong)業(ye)科(ke)學(xue)院(yuan)(yuan)等19個(ge)國內外科(ke)研(yan)(yan)機構，歷時5年共同構建(jian)了世(shi)界個(ge)甜(tian)瓜全基(ji)(ji)因(yin)(yin)組變異圖譜，首次系統闡(chan)釋了甜(tian)瓜的復雜馴化歷史(shi)及(ji)重要農(nong)(nong)藝(yi)性狀形成的遺傳基(ji)(ji)礎。

甜(tian)瓜(gua)(gua)研究(jiu)團隊分(fen)析了千余份甜(tian)瓜(gua)(gua)種(zhong)質資源的(de)(de)(de)基因組變異(yi)，共鑒定了560萬個(ge)SNP。在(zai)此基礎(chu)上，發(fa)現甜(tian)瓜(gua)(gua)可能發(fa)生(sheng)(sheng)過(guo)(guo)三次(ci)獨立(li)(li)的(de)(de)(de)馴(xun)化(hua)事件，其(qi)中一次(ci)發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)非洲地區，另外兩次(ci)發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)亞(ya)洲地區并分(fen)別產生(sheng)(sheng)了厚皮甜(tian)瓜(gua)(gua)和薄(bo)皮甜(tian)瓜(gua)(gua)兩個(ge)栽培(pei)亞(ya)種(zhong)。三次(ci)獨立(li)(li)馴(xun)化(hua)“異(yi)曲同工(gong)”，都導致野生(sheng)(sheng)甜(tian)瓜(gua)(gua)失(shi)去苦味(wei)(wei)(wei)和酸(suan)(suan)味(wei)(wei)(wei)并獲得了甜(tian)味(wei)(wei)(wei)。此外，通過(guo)(guo)全基因組關(guan)(guan)聯分(fen)析等手段，定位(wei)了200余個(ge)與甜(tian)瓜(gua)(gua)苦味(wei)(wei)(wei)、酸(suan)(suan)味(wei)(wei)(wei)、果(guo)實(shi)大(da)小(xiao)、果(guo)肉顏色等性狀相關(guan)(guan)的(de)(de)(de)候選基因和位(wei)點。

另外，中國農科院(yuan)深(shen)圳農業基因(yin)組(zu)研究所黃三文研究團(tuan)隊(dui)協同鄭州果(guo)樹(shu)研究所、北(bei)京市農林科學(xue)院(yuan)、美(mei)國康奈爾(er)大學(xue)組(zu)成(cheng)聯(lian)(lian)(lian)合攻關團(tuan)隊(dui)，采用單分(fen)子測序(xu)、光學(xue)圖(tu)譜與Hi-C三維基因(yin)組(zu)聯(lian)(lian)(lian)合分(fen)析，完(wan)成(cheng)了高質量(liang)的西瓜基因(yin)組(zu)序(xu)列圖(tu)譜，繼(ji)而對400多份種質資源(yuan)開(kai)展(zhan)了基因(yin)組(zu)變異分(fen)析，共鑒定近2000萬個SNP。此外，鑒定獲得了與果(guo)實含糖量(liang)、瓤色、形(xing)狀等(deng)性狀關聯(lian)(lian)(lian)的43個信號位(wei)點(dian)，提供(gong)了關鍵候選(xuan)基因(yin)。