近日，蔬菜所瓜類研究一室在國際期刊Horticulture Research（中科院農林科學一區TOP，IF=7.6）在線（Advance Access）發表了題為“Combined genomic, transcriptomic, and metabolomic analyses provide insights into the fruit development of bottle gourd (Lagenaria siceraria)”的研究論文，揭示了蒲瓜基因組組成和進化關係及果實生長發育的分子調控機製。蔬菜所為論文第一完成單位。北京市農林科學院何雪蓮博士、鄭鄢燕副研究員和我院蔬菜所楊鬆光副研究員為共同第一作者，北京市農林科學院左進華研究員、我院蔬菜所彭慶務研究員和王敏副研究員為共同通訊作者。

　　蒲瓜（Lagenaria siceraria(Molina) Standl），又稱瓠瓜、葫蘆、夜開花等，屬於葫蘆科葫蘆屬，原產於非洲撒哈拉以南地區，現已在全球多個地區廣泛栽培。作為我國南方地區重要的特色瓜類蔬菜，蒲瓜的幼嫩果實口感清爽，營養豐富，含有豐富的維生素、膽堿、萜類和黃酮等生物活性成分，具有潛在的藥用價值。但蒲瓜高質量基因組的缺乏不利於其相關分子機製的研究，阻礙了進一步的應用。

　　本研究通過結合PacBio HiFi、ONT超長讀長測序和Hi-C測序數據，成功組裝了蒲瓜的基因組，總長度為298.67 Mb。在11條染色體中，有7條實現了從端粒到端粒的無間隙組裝，Contig N50達到了28.55 Mb，共注釋出24,439個蛋白編碼基因。BUSCO評估顯示，基因組的完整性達到了96.34%。通過基因組比較和係統發育分析，發現蒲瓜與西瓜的親緣關係最近，大約在14.3至32.38百萬年前發生分化。

圖1  廣東蒲瓜（Pugua）基因組組裝

　　此外，本研究發現，赤黴素GA4和Aux/IAA家族基因在果實的膨大和成熟中起著介導作用。在細胞壁動態調控方麵，XTHs和EXPs酶類發揮了重要作用；在果實發育的早期階段，主要以氨基酸和脂質的積累為主，而後期則以糖和萜類化合物的積累為主。GGAT2基因的表達水平與蒲瓜中穀氨酸的積累呈現正相關性，而SUS5和SPS4基因的表達水平與蔗糖積累水平相一致。這些研究結果為了解蒲瓜基因組的進化以及果實生長發育的調控機製提供了重要的理論基礎。

圖2  蒲瓜果實發育調控網絡

　　本研究獲得了必威betways 科技創新戰略專項資金（高水平農科院建設）項目(R2021YJ-0G001)、2024年鄉村振興戰略特設種業振興項目（2022-440100-4301030107-0013）及北京市農林科學院瓜類協同創新中心建設（XTCX202301）等項目的資助。

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1093/hr/uhae335