中国农业大学园艺学院教授韩振海团队基于30份苹果属植物高质量基因组，系统解析了苹果属数千万年的演化历程，并构建首个苹果属图形泛基因组，发布苹果属遗传多样性全景图。日前，相关研究成果发表在《自然—遗传学》上。

苹果属植物倍性复杂，分布横跨欧亚、美洲等多个地理区域，是研究基因组多倍化与杂交的重要木本植物类群。全基因组加倍是推动物种分化的重要动力，然而栽培苹果近期经历的全基因组加倍事件对该属其他物种的影响尚不明确，种间基因组的进化关系亦有待系统解析。作为重要的温带果树，栽培苹果的遗传基础相对狭窄，主要依赖少数亲缘关系密切的品种，导致其在应对环境变化、病虫害防控等方面面临严峻挑战。因此，系统挖掘和利用野生苹果属植物的基因组资源，对于深入理解该属植物的进化历史，解析重要农艺性状的遗传基础，以及培育具有广泛适应性和抗逆性的优良品种，具有重要科学意义与应用价值。

韩振海团队测序并组装了30份苹果属植物的高质量基因组，涵盖20个二倍体和10个多倍体物种，代表关键的系统发育分支和地理分布区域。通过系统发生基因组学与进化生物学分析，构建了苹果属物种系统发育关系和基因组进化模型。研究表明，苹果属可划分为七支系统发育类群，其起源可追溯至约5600万年前的亚洲地区。苹果属经历的苹果族早期全基因组加倍事件所产生的大量重复基因在后续的物种分化中被差异性地保留，影响基因组结构与功能的演变。基于系统发育基因组学的苹果属泛基因组研究进一步揭示，苹果属内部曾发生的一次古杂交事件影响到包括多个多倍体分支在内的多数苹果属物种，伴随广泛的其他种间基因渗透，共同塑造了苹果属丰富的遗传多样性。

研究构建了图形泛基因组，鉴定出物种特异的结构变异，并开发了一套选择清除分析流程用于挖掘与驯化相关的关键基因位点。在抗病基因鉴定方面，图形泛基因组分析发现，多花海棠的Rvi6基因区域的SCAB-R结构变异与抗苹果黑星病密切相关。此外，新开发的选择清除分析流程成功鉴定到影响苹果耐寒性和抗病性的关键驯化基因MdMYB5。研究发现，该基因启动子区的特异突变降低了其表达水平，可能导致栽培苹果在恶劣环境中的适应能力下降。上述关键遗传位点的发现不仅深化了对苹果驯化过程中功能性变异的理解，也为培育抗逆苹果品种提供了重要的基因资源。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41588-025-02166-6