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我国科学家领衔揭秘番茄育种历史

    【摘要】日前,中国农业科学院蔬菜花卉所研究员、深圳农业基因组所副所长黄三文领导的国际番茄变异组研究团队,通过对世界各地的360份番茄种质进行重测序分析,构建了完整的番茄遗传变异组图谱,为揭示番茄的进化历史、基因挖掘和分子育种奠定了基础。最新研究成果在线发表于10月13日的《自然·遗传学》杂志。

  
 日前,中国农业科学院蔬菜花卉所研究员、深圳农业基因组所副所长黄三文领导的国际番茄变异组研究团队,通过对世界各地的360份番茄种质进行重测序分析,构建了完整的番茄遗传变异组图谱,为揭示番茄的进化历史、基因挖掘和分子育种奠定了基础。最新研究成果在线发表于10月13日的《自然·遗传学》杂志。

  据介绍,人们食用的大果栽培番茄是由野生番茄驯化而来的,在长期的驯化过程中,野生番茄果实在重量、颜色、形状等方面发生了显着变化。野生番茄果实非常小,重量仅1~2克,而现代栽培番茄的果重是其祖先的100多倍,然而,番茄人工驯化过程一直未有全面研究。此次研究团队通过群体遗传学分析,成功揭示了番茄果实变大经历了从醋栗番茄到樱桃番茄再到大果栽培番茄的两次进化过程,在此过程中分别有5个和13个果实重量基因受到了人类的定向选择。

  与此同时,研究团队通过比较不同番茄群体的基因组差异,发现第5号染色体是决定鲜食番茄和加工番茄差异的主要基因组区域,此区域含有多个控制番茄可溶性固形物和果实硬度的基因,这些基因赋予了加工番茄显着的特征。而通过全基因组关联分析,研究团队发现了决定粉果果皮颜色的关键变异位点,此位点的变异导致SIMYB12基因启动子区域的缺失,进而影响该基因的表达,从而使得成熟的粉果番茄果皮中不能积累类黄酮,这一发现为培育粉果番茄品种提供了有效的分子育种工具。

  另外,针对现代番茄育种中野生种质资源被广泛应用的问题,团队则通过比较基因组学,准确界定了野生番茄基因组片段在栽培番茄基因组中的位置和长度,从而使进一步拓展番茄育种空间成为可能。而针对番茄在商品化育种中,由于追求高产和耐储运,品质有所下降的问题,在番茄变异组大数据的基础上,黄三文团队正和美国科学院院士HarryKlee教授领导的番茄品质育种团队紧密合作,将阐明影响番茄风味的20多种挥发性物质的代谢和积累的机理,为培育更加美味的番茄提供新的工具。

  (责编:涵涵)

热点标签: 番茄育种 番茄变异




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