近日，中國(guó)熱科院品資所聯(lián)合中科院微生物所等10家單位，繪制了芒果染色體級(jí)別精細(xì)基因組圖譜，并從基因組水平上揭示了芒果物種進(jìn)化機(jī)制和栽培品種馴化歷史。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在基因組領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)雜志《Genome Biology》（IF=14.028）上。

 
芒果進(jìn)化生物學(xué)與比較基因組分析結(jié)果

芒果是漆樹(shù)科芒果屬熱帶常綠大喬木，是世界第五大果樹(shù)作物，也是第二大熱帶果樹(shù)作物。芒果種質(zhì)資源豐富，但現(xiàn)代育種實(shí)踐中對(duì)芒果資源的利用極為有限，長(zhǎng)期以來(lái)，芒果育種主要依賴(lài)實(shí)生選種、雜交育種等方式，其育種周期長(zhǎng)、限制因素較多。芒果基因組的解析，將為芒果種質(zhì)資源研究及其分子設(shè)計(jì)育種打開(kāi)全新窗口。中國(guó)熱科院于2014年啟動(dòng)了芒果基因組解析研究，經(jīng)過(guò)多年的努力，取得了重大突破。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)芒果品種阿方索進(jìn)行深度測(cè)序和組裝，得到了大小為393Mb的芒果精細(xì)基因組圖譜。對(duì)組裝和注釋結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明，芒果祖先于3300萬(wàn)年前附近發(fā)生了全基因組復(fù)制事件，而復(fù)制后的雙拷貝基因中，與能量代謝相關(guān)的基因被選擇性保留了下來(lái)，這些基因可能為該時(shí)期芒果應(yīng)對(duì)大氣二氧化碳濃度急劇降低和全球氣候變冷提供了適應(yīng)性?xún)?yōu)勢(shì)。

 
芒果種質(zhì)資源

同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)在眾多擴(kuò)張的基因家族中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)名為CHS的家族可能與漆酚合成相關(guān)。漆酚是芒果等漆樹(shù)科物種中特有物質(zhì)，該物質(zhì)能引起人體強(qiáng)烈的致敏反應(yīng)。該發(fā)現(xiàn)將為闡明漆酚合成的分子機(jī)制提供基礎(chǔ)。該項(xiàng)目還對(duì)48個(gè)芒果品種和4個(gè)同為芒果屬的近緣物種進(jìn)行了重測(cè)序。進(jìn)一步分析表明，芒果傳統(tǒng)品種分為印度和東南亞兩大類(lèi)群，而多數(shù)商業(yè)品種出現(xiàn)了等位基因混雜。存在于中國(guó)南部和東南亞國(guó)家的芒果農(nóng)家品種，在東南亞類(lèi)群中形成了獨(dú)特的亞類(lèi)群；有意思的是，海南等部分區(qū)域的農(nóng)家種資源也出現(xiàn)了和商業(yè)品種類(lèi)似的等位基因混雜。

該研究主要得到了中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)和國(guó)家科技資源服務(wù)平臺(tái)項(xiàng)目的支持。中國(guó)熱科院品資所陳業(yè)淵研究員、王鵬博士，中科院微生物所胡松年研究員為該文章共同通訊作者，中國(guó)熱科院品資所王鵬、黃建峰、以及中科院微生物所駱迎峰和高勝寒為共同第一作者，來(lái)自11個(gè)單位的共29名科研人員參與了該研究。

論文全文網(wǎng)址：

ttps://genomebiology.biomedcentral.com/track/pdf/10.1186/s13059-020-01959-8

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網(wǎng)址: 中國(guó)熱科院發(fā)布芒果精細(xì)基因組圖譜 揭示芒果進(jìn)化和馴化機(jī)制 http://m.gysdgmq.cn/newsview652179.html