日前，中國農業科學院蔬菜花卉所研究員、深圳農業基因組所副所長黃三文領導的國際番茄變異組研究團隊，通過對世界各地的360份番茄種質進行重測序分析，構建了完整的番茄遺傳變異組圖譜，為揭示番茄的進化歷史、基因挖掘和分子育種奠定了基礎。最新研究成果在線發表于10月13日的《自然·遺傳學》雜志。
據介紹，人們食用的大果栽培番茄是由野生番茄馴化而來的，在長期的馴化過程中，野生番茄果實在重量、顏色、形狀等方面發生了顯著變化。野生番茄果實非常小，重量僅1~2克，而現代栽培番茄的果重是其祖先的100多倍，然而，番茄人工馴化過程一直未有全面研究。此次研究團隊通過群體遺傳學分析，成功揭示了番茄果實變大經歷了從醋栗番茄到櫻桃番茄再到大果栽培番茄的兩次進化過程，在此過程中分別有5個和13個果實重量基因受到了人類的定向選擇。
與此同時，研究團隊通過比較不同番茄群體的基因組差異，發現第5號染色體是決定鮮食番茄和加工番茄差異的主要基因組區域，此區域含有多個控制番茄可溶性固形物和果實硬度的基因，這些基因賦予了加工番茄顯著的特征。而通過全基因組關聯分析，研究團隊發現了決定粉果果皮顏色的關鍵變異位點，此位點的變異導致SIMYB12基因啟動子區域的缺失，進而影響該基因的表達，從而使得成熟的粉果番茄果皮中不能積累類黃酮，這一發現為培育粉果番茄品種提供了有效的分子育種工具。
另外，針對現代番茄育種中野生種質資源被廣泛應用的問題，團隊則通過比較基因組學，準確界定了野生番茄基因組片段在栽培番茄基因組中的位置和長度，從而使進一步拓展番茄育種空間成為可能。而針對番茄在商品化育種中，由于追求高產和耐儲運，品質有所下降的問題，在番茄變異組大數據的基礎上，黃三文團隊正和美國科學院院士HarryKlee教授領導的番茄品質育種團隊緊密合作，將闡明影響番茄風味的20多種揮發性物質的代謝和積累的機理，為培育更加美味的番茄提供新的工具。
