本报讯(记者/陈芃辰 费思迎)华南农业大学科研团队破译荔枝基因密码!1月4日,由亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室牵头完成的重大研究成果《高杂合荔枝基因组中两个不同单倍型表明早晚熟栽培品种各自独立驯化》登上《自然—遗传学》。
“基因组是植物性状形成的设计图和导航图。”亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室副主任刘耀光院士表示,解码荔枝基因组不仅能提升对荔枝重要经济性状形成的认知,研发相应的育种和栽培调控技术,还能为其他近缘物种的相关研究提供重要的参考。
研究团队利用最新的基因组测序数据,通过优化基因组组装策略,完成‘妃子笑’荔枝基因组假染色体水平的组装,主要含15条假染色体序列,大小470 Mb,杂合度2.27%,组装完整度BUSCO评估96.2%;同时完成基因组编码基因的结构注释,得到31,896个结构基因,注释完整度BUSCO评估94.8%,是目前无患子科植物中组装质量最高的基因组。
团队利用72份荔枝资源重测序数据,鉴定到3.88M高质量的SNPs位点,提出了荔枝“一个起源中心、两个独立驯化事件”假说:云南是野生荔枝的起源中心,它沿着西江传播,在海南形成野生荔枝种群的一个主要栖息地;此后,云南和海南野生荔枝分别独立驯化为特早熟和晚熟品种,特早熟品种和晚熟品种再进一步杂交形成早熟与中熟品种。
此外,该论文还从基因组层面对荔枝开花调控机制进行了系统性研究,发现荔枝中一段特定的DNA序列缺失,可能是导致荔枝不同花期形成的重要因素。这个DNA序列缺失可以开发为简便的分子标记,用于不同开花期荔枝品种的选育。
论文通讯作者包括我校园艺学院李建国研究员、夏瑞教授和陈厚彬研究员,美国伊利诺伊大学香槟分校Ray Ming教授,纽约州立大学布法罗分校Victor Albert博士。第一作者为我校胡桂兵教授、冯筠庭博士生、刘成明教授、吴振先教授,广东省农业科学院向旭研究员,新加坡南洋理工大学Jarkko Saloj rvi博士和中国热带农业科学院王家保研究员。
校长刘雅红表示,希望我校荔枝科研团队继续拓展研究的广度和深度,为荔枝产业现代化插上科技的翅膀,为擦亮广东荔枝“金字招牌”、实现产业兴旺和乡村振兴作出更大的贡献。(相关报道详见第四版)