西瓜“甜蜜基因”馴化秘密揭開(kāi)

　　西瓜“甜蜜基因”馴化秘密揭開(kāi)

　　最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

　　科技日?qǐng)?bào)訊 (記者蔣秀娟 通訊員黃正)近日，國(guó)家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家、北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜中心主任許勇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，牽頭組織國(guó)內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)，完成了新一代西瓜基因組精細(xì)圖譜繪制和馴化歷史解析，首次系統(tǒng)揭示了西瓜果實(shí)品質(zhì)性狀進(jìn)化的分子機(jī)制。研究成果發(fā)表于《自然·遺傳學(xué)》上。

　　據(jù)了解，該研究采用單分子測(cè)序、光學(xué)圖譜與Hi-C三維基因組聯(lián)合分析策略，完成了迄今為止最高質(zhì)量的西瓜基因組序列圖譜。在此基礎(chǔ)上，科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)GWAS分析鑒定，獲得了與果實(shí)含糖量、瓤色、果實(shí)形狀和種子顏色等多個(gè)重要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)的43個(gè)信號(hào)位點(diǎn)，系統(tǒng)解析了野生西瓜到栽培西瓜的馴化歷史，鑒定獲得了果實(shí)大小、果肉含糖量、苦味等重要品質(zhì)性狀的候選基因，并利用CRISPR基因編輯技術(shù)證實(shí)了α-半乳糖苷酶基因ClAGA2參與西瓜光合產(chǎn)物卸載與果實(shí)糖分積累的生物學(xué)功能，首次揭示了西瓜“甜蜜基因”馴化的秘密。此外，研究還發(fā)現(xiàn)了人類利用野生西瓜種質(zhì)進(jìn)行抗性改良的基因組滲入痕跡，揭示了人類及動(dòng)物活動(dòng)在西瓜品質(zhì)形成進(jìn)化中的重要作用，為西瓜功能基因深入研究及優(yōu)異基因資源的利用提供了重要數(shù)據(jù)支撐和理論基礎(chǔ)。

　　據(jù)悉，北京市農(nóng)林科學(xué)院郭紹貴和孫宏賀、中國(guó)農(nóng)科院趙勝杰和林濤、美國(guó)康奈爾大學(xué)王昕和吳珊為研究論文的共同第一作者，許勇、劉文革、費(fèi)章君和黃三文為共同通訊作者。此前，許勇團(tuán)隊(duì)還主導(dǎo)完成了世界首張西瓜基因組序列圖譜，2019年主導(dǎo)完成了新一代西瓜基因組精細(xì)圖譜繪制和馴化歷史解析，《自然·遺傳學(xué)》為此專門配發(fā)了社論與德國(guó)萊布尼茨植物遺傳與作物栽培研究所Martin Mascher教授等人的專業(yè)評(píng)論，對(duì)研究成果的科學(xué)價(jià)值給予了高度評(píng)價(jià)。