本網(wǎng)訊 近日，我校園藝學(xué)院獼猴桃基因組研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際著名期刊《Advanced Science》（中科院一區(qū)，IF=15.1）上發(fā)表了題為“Graph-based pangenome of Actinidia chinensis reveals structural variations mediating fruit degreening”的研究性論文。該研究繪制了7個(gè)單倍型T2T獼猴桃基因組，構(gòu)建了首個(gè)獼猴桃屬植物的泛基因組，為挖掘獼猴桃關(guān)鍵農(nóng)藝性狀的遺傳基礎(chǔ)提供了重要平臺(tái)和數(shù)據(jù)。
獼猴桃是20世紀(jì)馴化最為成功的果樹(shù)之一，因其富含維生素C、葉綠素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而風(fēng)靡全球。獼猴桃屬植物包含有54個(gè)種和75個(gè)分類(lèi)單元，其中中華獼猴桃果肉顏色多變，有紅肉、黃肉和綠肉三種類(lèi)型。大多數(shù)中華獼猴桃在果實(shí)發(fā)育后期葉綠素快速降解，果肉呈現(xiàn)黃色；而‘金牌’、‘碧玉’等品種即使在果實(shí)發(fā)育后期仍然保持較高的葉綠素含量，果肉呈現(xiàn)綠色。
為了解析這一分子機(jī)制，該研究對(duì)7個(gè)中華獼猴桃的主要栽培品種（優(yōu)系）開(kāi)展了三代測(cè)序和單倍型基因組組裝，同時(shí)構(gòu)建了第一個(gè)獼猴桃泛基因組。基于構(gòu)建的泛基因組圖譜，該研究共檢測(cè)到84,591個(gè)非冗余的結(jié)構(gòu)變異，并重點(diǎn)對(duì)其中與中華獼猴桃果肉顏色（紅肉、黃肉和綠肉）相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)變異進(jìn)行了篩選，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)位于BALANCE of CHLOROPHYLL METABOLISM（AcBCM）基因啟動(dòng)子區(qū)域的結(jié)構(gòu)變異特異存在于兩個(gè)綠肉品種中。進(jìn)一步研究證實(shí)，該結(jié)構(gòu)變異能夠?qū)е翧cBCM基因在果實(shí)發(fā)育后期的高表達(dá)，通過(guò)翻譯后調(diào)控葉綠素分解代謝的關(guān)鍵酶Staygreen2（AcSGR2），從而阻止果實(shí)發(fā)育后期葉綠素的降解，表現(xiàn)出持綠表型。
獼猴桃泛基因組的構(gòu)建是獼猴桃基因組學(xué)研究的重大里程碑，也是迄今第一個(gè)獼猴桃屬植物的泛基因組圖譜。泛基因組是一個(gè)物種內(nèi)所有基因組信息的總和，相比單一參考基因組，包括了更多的遺傳信息，因此可以揭示更全面的遺傳變異，進(jìn)一步為獼猴桃的全基因組分子設(shè)計(jì)育種與遺傳改良提供重要參考。
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院博士生王英珍和李鵬偉為論文的第一作者，劉永勝教授、汪松虎教授和岳俊陽(yáng)副教授為論文的通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金（安徽）和“知名專(zhuān)家”特聘教授等項(xiàng)目的資助。(圖文/岳俊陽(yáng)、汪松虎 編輯/李建超 預(yù)審/陳公偉 審核/夏曉昀)
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202400322
