作者:张绍铃等 来源:《基因组生物学》 发布时间:2018/6/19 18:51:47
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南农科学家绘制梨的“族谱”

基于重测序的梨群体遗传关系和基因交流

近日,南京农业大学园艺学院梨工程技术研究中心主任张绍铃教授团队,在Genome Biology上在线发表论文,证实梨最早起源于中国的西南部,经过亚欧大陆传播到中亚地区,最后到达亚洲西部和欧洲,并经过独立驯化而形成了现在的亚洲梨和西洋梨两大种群。

张绍铃介绍,梨是世界性栽培的重要果树,其栽培历史可以追溯到3000多年前。“由于梨为典型的自交不亲和性物种,也就是说,同一品种授粉后通常不能正常结实,这一生殖特点使得梨的杂合度非常高,品种资源间存在广泛的基因交流和遗传重组。”因此,梨的遗传背景及关系的研究一直是难点,对不同种的分化和遗传关系也一直未有清楚的认知。

该团队在已完成的梨全基因组图谱基础上,收集了来自26个国家的113份代表性梨种质资源,并进行了重测序和群体遗传研究,将梨的繁衍和变迁历史一直追溯到了数百万年前,就像是为梨这个大家族描绘了一个完整又详细的“族谱”。

论文第一作者、南京农业大学教授吴俊介绍,该研究明确了梨家族内的“亲属关系”,揭示了亚洲梨和西洋梨两大种群的分化时间大约发生在6.6-3.3百万年以前,也就是说,在成为栽培种之前,野生的亚洲梨与西洋梨就分化了,由于东、西方人的不同驯化方向,而形成了差异较大的栽培种群。

研究发现,在亚洲梨和西洋梨基因组的选择驯化区间,存在与生长发育、抗性等重要性状相关的候选基因,例如果实大小、糖酸、石细胞、香味形成等。其中,糖合成代谢相关的基因最多,表明梨果实的甜度提高是人工驯化的重要方向。

有趣的是,研究还发现,在2000多年前,亚洲梨和西洋梨曾经发生过“通婚”,从而形成了一个新的种间杂交种——新疆梨,这个栽培种以大家熟知的‘库尔勒香梨’为代表。从发生年代来看,该种间杂交事件的发生很可能与丝绸之路的文化物资交流有关。

同时,研究还指出,梨通过花柱S-RNase基因快速进化和平衡选择,来保持自交不亲和性,从而促进了梨的异交和高度遗传多样性。(来源:中国科学报 记者李晨 通讯员 谢智华)

 
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