果樹所在番木瓜基因組組裝和產(chǎn)量相關(guān)基因研究方面取得新進展
近日,果樹所嶺南特色果樹研究團隊在國際學(xué)術(shù)期刊Horticulture Research(中科院農(nóng)林科學(xué)一區(qū)Top,IF=7.6)在線發(fā)表了題為“Genomic insights into the domestication and genetic basis of yield in papaya”的研究論文。果樹所為論文第一完成單位,果樹所楊敏副研究員、南京極光基因科技有限公司孔祥東博士為論文的共同第一作者,果樹所楊敏副研究員和魏岳榮研究員為共同通訊作者,團隊成員參與了相關(guān)工作。
番木瓜(Carica papaya L)是重要的熱帶和亞熱帶水果,但其遺傳背景復(fù)雜,基因組雖小,但組裝卻不容易。而對番木瓜基因組,尤其是對主栽品種基因組的解析對于育種工作至關(guān)重要。
在本研究中,團隊對自主培育的番木瓜主栽品種紫暉進行了基因組組裝,組裝了一個大小為344.17Mb的高質(zhì)量基因組,該基因組包含22,250個基因。通過整合201個重測序的番木瓜基因組,鑒定出了四個不同的番木瓜類群,以及一個具有強烈馴化選擇信號的基因組區(qū)域。進一步通過GWAS分析,在該區(qū)域內(nèi)篩選到兩個與番木瓜產(chǎn)量相關(guān)的候選基因:Cp_zihui06549 (編碼一種LRR-RLK蛋白)和Cp_zihui06768 (編碼APO1蛋白),并利用異源表達對Cp_zihui06549進行了功能驗證。此外,團隊還構(gòu)建了番木瓜泛基因組,基于基因存在-缺失變異(PAV)進行了選擇分析,并將其與番木瓜的表達譜相結(jié)合進行基因保留分析。研究結(jié)果為了解番木瓜重要農(nóng)藝性狀和馴化過程相關(guān)基因提供了有價值的見解,為番木瓜育種工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。
該研究獲得廣東省自然科學(xué)基金面上項目、院“金穎之星”培養(yǎng)項目、果樹所科技創(chuàng)新自主培育項目以及廣州市科技計劃項目的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1093/hr/uhaf045
紫暉番木瓜