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西瓜、甜瓜等为什么是甜的?科学家找到了最新解释

2019年12月03日 09:37   来源:中国青年报   

  瓜儿为什么这样甜

  西瓜、甜瓜,为什么是甜的?科学家找到了最新的解释。

  前不久,国际学术期刊《自然-遗传学》(Nature Genetics)以两篇长文形式在线发表了两项由中国农业科学院联合国内外单位开展的瓜类作物基因组研究成果。这两项研究分别构建了甜瓜和西瓜的全基因组变异图谱,揭示了两种水果的驯化历史及果实品质的遗传分子机制。

  中国农科院郑州果树研究所研究员徐永阳说,其所在团队联合中国农科院深圳农业基因组研究所、西班牙巴塞罗那基因组中心及中国农科院蔬菜花卉研究所、青岛农业大学、中国农业大学、美国康奈尔大学、法国农业科学院等19个国内外科研机构,历时5年,共同构建了世界第一个甜瓜全基因组变异图谱,首次系统阐释了甜瓜的复杂驯化历史及重要农艺性状形成的遗传基础。甜瓜研究团队分析了千余份甜瓜种质资源的基因组变异,共鉴定了560万个SNP。

  在此基础上,科研团队发现甜瓜可能发生过3次独立的驯化事件,其中一次发生在非洲地区,另外两次发生在亚洲地区并分别产生了厚皮甜瓜和薄皮甜瓜两个栽培亚种。3次独立驯化“异曲同工”,都导致野生甜瓜失去了苦味和酸味并获得了甜味。此外,通过全基因组关联分析等手段,定位了200余个与甜瓜苦味、酸味、果实大小、果肉颜色等性状相关的候选基因和位点。

  中国农科院深圳农业基因组研究所研究员黄三文所在的团队,则协同郑州果树研究所、北京市农林科学院、美国康奈尔大学组成联合攻关团队,采用单分子测序、光学图谱与Hi-C三维基因组联合分析,完成了高质量的西瓜基因组序列图谱。继而对400多份种质资源开展了基因组变异分析,共鉴定近2000万个SNP。

  在此基础上,科研团队首次明确了西瓜7个种之间的进化关系,发现野生黏籽西瓜是距现代栽培西瓜亲缘关系最近的种群,也发现了利用野生西瓜进行抗性改良的基因组痕迹。此外,鉴定获得了与果实含糖量、瓤色、形状等性状关联的43个信号位点,提供了关键候选基因。

  来自中国农科院的消息称,这两项成果为西甜瓜种质资源研究提供新的理论框架和组学数据,也为西甜瓜分子育种提供了大量的基因资源和选择工具,具有重要科学价值和实践意义。相关成果的发表将进一步强化我国在瓜类作物基因组学与分子育种领域的国际领先地位。

  中国青年报·中国青年网记者 邱晨辉


(责任编辑 :王璐瑶)

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