新華網(wǎng)北京10月21日電(記者董峻)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院21日發(fā)布消息稱,由該院蔬菜花卉研究所研究員黃三文領(lǐng)銜的國際黃瓜基因組研究,對115個(gè)黃瓜品系進(jìn)行了深度重測序,并構(gòu)建了包含360多萬個(gè)位點(diǎn)的全基因組遺傳變異圖譜,為全面了解黃瓜這一重要蔬菜作物的進(jìn)化及多樣性提供了新思路,并為全基因組設(shè)計(jì)育種打下了基礎(chǔ)。
20日,國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然―遺傳學(xué)》在線發(fā)表了相關(guān)研究成果。據(jù)黃三文介紹,黃瓜源自喜馬拉雅山脈南麓,本是印度境內(nèi)土生土長的植物。野生黃瓜果實(shí)和植株都比較矮小,果實(shí)極苦,原本在印度被作為草藥使用。經(jīng)過人類的馴化,黃瓜果實(shí)和葉片都變大了,果實(shí)也失去了苦味,由一種草藥變成了品種多樣的可口蔬菜,如今在世界范圍內(nèi)廣泛種植。在科研上,黃瓜常被用來作為研究植物性別決定、維管束形成的重要模式系統(tǒng)。
科研團(tuán)隊(duì)挑選的115個(gè)黃瓜品系分為印度類群、歐亞類群、東亞類群和西雙版納類群等4大類,其中印度類群主要來自于野生變種,而其余3個(gè)品種均來自栽培變種。通過比較分析發(fā)現(xiàn),印度類群遺傳多樣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他3個(gè)類群。這一結(jié)果證實(shí)了印度是黃瓜的發(fā)源地,也意味著野生資源中尚有很多待挖掘的基因資源。
研究發(fā)現(xiàn),黃瓜基因組中有100多個(gè)區(qū)域受到了馴化選擇,包含2000多個(gè)基因。其中7個(gè)區(qū)域包括控制葉片和果實(shí)大小的基因,果實(shí)失去苦味的關(guān)鍵基因已經(jīng)明確地定位在染色體5上包含67個(gè)基因的一個(gè)區(qū)域里,為下一步克隆這一重要蔬菜馴化基因打下了基礎(chǔ)。
研究人員還發(fā)現(xiàn)了西雙版納黃瓜一個(gè)特有的突變。該突變導(dǎo)致西雙版納黃瓜在果實(shí)成熟期不能降解β-胡蘿卜素,使得其具有特有的橙色果肉,而不是大部分黃瓜所呈現(xiàn)的白色或淺綠色果肉顏色。這一發(fā)現(xiàn)不僅為培育營養(yǎng)價(jià)值更高的黃瓜品種提供了分子育種工具,也為通過變異組快速挖掘重要性狀基因提供了新思路。
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