桃品种|找到遗传密码,酸口甜口可“订制”


桃品种|找到遗传密码,酸口甜口可“订制”
文章图片
▲生物中心主要研究人员讨论最新研究结果 。
桃品种|找到遗传密码,酸口甜口可“订制”
文章图片
▲中国水蜜桃代表材料之一的龙华水蜜 。谢华供图
桃从我国传入世界各地以后 , 东、西方的桃品种在综合风味品质上出现了分化:西方品种追求酸甜可口;而东方口味更偏向低酸高甜 。
■采访人员 张晴丹
水蜜桃 , 不仅具有优质的风味 , 而且对世界现代桃品种遗传改良做出了重要贡献 。然而 , 目前尚缺乏水蜜桃参考基因组 , 阻碍了对其进行遗传研究和优异基因资源的挖掘和利用 。“工欲善其事 , 必先利其器” , 一个有代表性的高质量参考基因组 , 无疑可为桃风味改良提供强有力的工具 。
近日 , 北京市农林科学院科研团队公布了中国水蜜桃高质量参考基因组 , 阐释了以水蜜桃为代表的优良品种对于全球桃育成品种的遗传贡献;进一步揭示了桃风味改良过程中 , 东、西方对甜度的趋同选择和酸度的分化选择模式 , 揭示了控制主要有机酸和可溶性糖的遗传位点 , 解析了重要基因在果实苹果酸和果糖积累中的功能 。
这项研究提供了高质量参考基因组和丰富的遗传资源 , 为进一步深入解析桃果实风味形成的遗传机制 , 促进重要品质性状的遗传改良奠定了基础 。相关成果在线发表于《自然—通讯》 。
中国桃的两次“走出去”
桃属蔷薇科李属桃亚属落叶乔木果树 , 其全球种植面积及产值居核果类之首 。中国是全球最大的产桃国 , 约占世界总产量的62% 。
“桃的故乡在中国 。现代桃95%以上品种都直接或间接与我国水蜜桃相关 。”文章通讯作者、北京市农林科学院北京农业生物技术研究中心(以下简称生物中心)研究员谢华在接受《中国科学报》采访时说 。历史上我国有两次栽培桃“走出去”的关键时期 , 对世界桃优良品种的形成起到了重要作用 。
第一次“从无到有” , 通过古丝绸之路 , 从我国西部地区传播到古波斯地区 , 后经亚欧大陆传到欧洲 , 于公元16世纪由欧洲传播至美洲大陆 。第二次“从有助优” , 从19世纪中叶开始 , 我国东部地区以中国水蜜桃为代表的优良品种通过海上丝绸之路传播到日本及美洲地区 , 并且更大范围地扩散至全球 , 拉开了桃现代品种选育和改良的序幕 。
为揭示其果实重要农艺遗传基础 , 该研究团队选取了中国水蜜桃代表材料之一的龙华水蜜 , 采用三代单分子测序 , 搭配Hi-C挂载的策略对龙华水蜜基因组进行组装 , 获得了高质量的参考基因组(基因组大小为257.2 Mb , Contig N50为5.17 Mb) 。
相对于目前已有的桃参考基因组 , 该参考基因组具有更高的完整度和连续性 , 突破了已有的参考基因组在遗传分析上的限制 。“这个高质量的参考基因组将会对未来桃品质的研究产生更加深远的影响 。”谢华告诉《中国科学报》 。
调控糖酸风味的遗传密码
桃从我国传入世界各地以后 , 经过漫长的遗传改良 , 在遗传基础的选择上发生了改变 , 东、西方的桃品种在综合风味品质上出现了分化 。西方品种的口味主要偏向于酸甜风味类型 , 追求一定糖酸比下的酸甜可口的风味;而东方口味更偏向低酸高甜类型 。

推荐阅读