10月13日,深圳農業基因組研究所(以下簡稱“基因所”)的最新研究成果,以長篇幅論文的形式在線發表于權威學術期刊《Nature Genetics(自然·遺傳學)》雜志上。基因所通過對360份番茄種質全基因組的分析,闡明了番茄馴化和育種的基因組學歷史,為番茄生物學研究提供了新的工具,奠定了番茄全基因組設計育種的基礎。這項研究是我國在番茄研究方面繼2012年完成番茄全基因組序列圖的繪制后另一重要成果,極大推進了番茄基因組研究更加深入開展。
據該研究團隊主要負責人黃三文研究員介紹,番茄起源于南美洲的印地斯山脈,隨著人類遷移經由北美洲傳到歐洲,逐漸擴散到世界各地。如今番茄的品種多樣,是世界范圍內普遍種植的第一大蔬菜作物,每年全球市場總價值達550億美元。同時,番茄也是植物遺傳、發育和生理研究的重要模式系統。由于我們日常食用的大果栽培番茄是由野生番茄馴化而來的,野生番茄果實非常小,只有1-2克重,經過長期的人工馴化,現代栽培番茄的果重是其祖先的100多倍。然而,番茄果實變大的人工馴化過程一直缺乏全面的研究。
因此,基因所借助最新配置的超算平臺進行基因組大數據分析,發現番茄果實變大經歷了從野生醋栗番茄形成櫻桃番茄,最終成為大果栽培番茄的兩步馴化過程,分別有5個和13個基因受到了人工定向選擇。同時,發現了加工番茄(主要用于番茄醬加工)的主要基因組特征,闡明了粉果番茄形成的原因。這些研究成果為番茄育種提供了有效的分子工具。
針對該項研究成果,相關專家學者表示:“這項研究真正的意義在于為番茄育種的進一步改良奠定了基礎?,F在我們能夠找到我們關心性狀的關鍵基因。這將很快對番茄育種產生巨大的影響。”
該項成果也是剛剛成立的基因所近期的一項突出成果,位于大鵬新區的基因所為中國農科院和深圳市政府合作建設,是目前國內唯一專門從事農業基因組學基礎及應用研究的國家級公益性研究所,旨在利用深圳科技體制機制創新的成功經驗,以及中國農科院在農業種質資源和品種培育的優勢,占據農業生物科技前沿,推動農業生物經濟的發展。