果樹所在番木瓜基因組組裝和產量相關基因研究方麵取得新進展
近日,果樹所嶺南特色果樹研究團隊在國際學術期刊Horticulture Research(中科院農林科學一區Top,IF=7.6)在線發表了題為“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共同第一作者,果樹所楊敏副研究員和魏嶽榮研究員為論文共同通訊作者,團隊成員參與了相關工作。
番木瓜(Carica papayaL)是重要的熱帶和亞熱帶水果,但其遺傳背景複雜,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於育種工作至關重要。
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域。進一步通過GWAS分析,在該區域內篩選到兩個與番木瓜產量相關的候選基因:Cp_zihui06549(編碼一種LRR-RLK蛋白)和Cp_zihui06768 (編碼APO1蛋白),並利用異源表達對Cp_zihui06549進行了功能驗證。此外,團隊還構建了番木瓜泛基因組,基於基因存在-缺失變異(PAV)進行了選擇分析,並將其與番木瓜的表達譜相結合進行基因保留分析。研究結果為了解番木瓜重要農藝性狀和馴化過程相關基因提供了有價值的見解,為番木瓜育種工作奠定了堅實基礎。
該研究獲得廣東省自然科學基金麵上項目、院“金穎之星”培養項目、果樹所科技創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