我國主導(dǎo)完成世界首張西瓜基因組序列圖譜的繪制與破譯，相關(guān)研究成果于北京時(shí)間今天凌晨在國際學(xué)術(shù)頂級(jí)刊物《自然·遺傳學(xué)》上在線發(fā)表。
西瓜是全球重要的經(jīng)濟(jì)作物和夏季消暑水果，但就是這樣一種常見的水果，人們卻始終未能從內(nèi)到外了解它。過去，各國科學(xué)家雖然知道栽培西瓜遺傳多樣性狹窄是制約西瓜品種改良的主要因素，但由于基因組序列圖譜無法繪制，對(duì)于西瓜的研究就像研究一個(gè)關(guān)閉了的“黑匣子”。
過去4年多時(shí)間，本論文通訊作者、北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心主任許勇研究員，牽頭進(jìn)行了一項(xiàng)名為“國際西瓜基因組計(jì)劃”的科學(xué)研究。這支由美國康奈爾大學(xué)、深圳華大基因研究院、美國加州大學(xué)戴維斯分校、法國農(nóng)業(yè)科學(xué)院等16家國內(nèi)外科研單位組成的團(tuán)隊(duì)，采用“全基因組鳥槍法”測(cè)序策略，得到總量約為46G的基因序列數(shù)據(jù)，打開了西瓜生命活動(dòng)的“黑匣子”。
這支科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，拼接后的序列覆蓋83.2%的西瓜基因組，共鑒定出約23440個(gè)基因，其中96.8%的基因已經(jīng)精確定位到染色體上。進(jìn)化分析表明，現(xiàn)代栽培西瓜11對(duì)染色體是由21對(duì)祖先染色體經(jīng)過復(fù)雜的斷裂和融合過程進(jìn)化而來。
“從半野生西瓜到現(xiàn)代栽培西瓜的馴化過程中，我們發(fā)現(xiàn)多個(gè)基因組區(qū)域受到強(qiáng)烈選擇，進(jìn)而形成了現(xiàn)代栽培西瓜具有的含糖量高、早熟等生物學(xué)特征。經(jīng)過重測(cè)序分析，部分抗病基因在從野生西瓜到現(xiàn)代栽培西瓜的進(jìn)化和人工馴化過程中丟失?！痹撜撐牡谝蛔髡吖B貴表示。
研究團(tuán)隊(duì)開展了西瓜維管束與果實(shí)發(fā)育轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，獲得了西瓜抗病性和品質(zhì)等重要農(nóng)藝性狀的候選基因或基因標(biāo)記，并應(yīng)用到育種實(shí)踐中。這項(xiàng)突破對(duì)推動(dòng)西瓜育種和生產(chǎn)具有重大意義，也為破解葫蘆科作物基因組研究奠定了基礎(chǔ)
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