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再探猕猴桃基因奥妙

2019-11-04 04:55:23 猕猴桃

 
 
再探猕猴桃基因奥妙  
 

再探猕猴桃基因奥秘

毛花猕猴桃 刘永胜供图

再探猕猴桃基因奥秘


 

■本报记者 王方

这项研究不仅证实了猕猴桃超进化全历程中两次近代基因组倍增历史事件对物种分裂和物种形成的影响,并且进一步表明猕猴桃富营养成份诸如维生素C、类胡萝卜素、叶绿素和类黄酮等的基因组学机制,为猕猴桃品质改良和遗传育种明示了牢靠基本。

猕猴桃起发源内地,大致100年前引入新西兰刚开始驯化和栽培。目前已在内地、新西兰、意大利、智利等10多个國家大经营规模种植,成为风靡全球的营养最为丰厚的水果之一。在科学研究界,猕猴桃基因组学和功用基因组学备受关注。

猕猴桃基因组和功用基因组计划由安徽农业大学专家教授刘永胜团队和美国康奈尔大学专家教授费章君团队共同领导干部,参与部门包含四川大学、合肥工业生产大学、四川省自然资源研究院等高校和科研机构。日前,该团队陆续在Plant Journal和Giga Science刊登两项成果,进一步探索猕猴桃基因组的奥妙。

毛花猕猴桃基因组首表明

猕猴桃因其独一无二的特色美食、富含多种营养成份而受到客人青睐,被冠以“水果之王”和“维C之王”之美名。猕猴桃属中具重要经济使用价值的栽培种包含华夏猕猴桃、美味猕猴桃、软枣猕猴桃和毛花猕猴桃等。

早在2013年,刘永胜团队就在《自然—通讯》上刊登了对我国普遍栽培的华夏猕猴桃“红阳”发起的基因组测序及剖析研究成果,绘制出猕猴桃全基因组序列草图。在这一基本上,研究团队日前利用三代测序技术(单分子测序)和三维基因组(Hi-C)技术,搭建了毛花猕猴桃品种“华特”基因组的精细图谱。

“研究中碰到的主要难题和挑战是,猕猴桃基因组因为是雌雄异株生殖模式引起的高度杂合,基因组组装时杂合位点与重复序列不易区分。但我们利用最新三代测序技术很好地处置了这一难点。”刘永胜接纳《内地科学研究报》采访时表示。

毛花猕猴桃,其果实维生素C含量大致是华夏猕猴桃的6倍,且具有富含多种矿物质、高抗溃疡病、易剥皮、耐贮藏等优点,逐渐受到猕猴桃科研工作中者和产业链界人士的重视和关注。江浙一带客人喜食毛花猕猴桃并大经营规模种植。“华特”是浙江省农科院培养的优异毛花猕猴桃品种。

此次“华特”基因组组装质量格外高,组装后基因组的大小约为690.6Mb,N50为21.7Mb。大致99%的序列都能挂载到29条染色体上。毛花猕猴桃基因组包括43%的重复序列和42850个基因,其中39075个基因与其他物种高度同源。

“该研究还发现毛花猕猴桃和华夏猕猴桃有较高的同源性,它们的分裂时间大致为330万年前。”刘永胜详细介绍,两种猕猴桃基因组都经历了一次古时候倍增和两次近代倍增,但毛花猕猴桃有1740个基因大家族扩大,1345个基因大家族收缩。

这项研究不仅证实了猕猴桃超进化全历程中两次近代基因组倍增历史事件对物种分裂和物种形成的影响,并且进一步表明猕猴桃富营养成份诸如维生素C、类胡萝卜素、叶绿素和类黄酮等的基因组学机制,为猕猴桃品质改良和遗传育种明示了牢靠基本。

这支团队梦想,这张在染色体程度上组装完成的猕猴桃基因组高精度分子图谱,能为猕猴桃整个产业链链功用基因挖掘和遗传改良提供基础理论参考和技术支持。

红心猕猴桃为什么红

人们不仅要求水果营养丰厚,并且对其外观品质提出了更高要求。消费市场上常把猕猴桃分为绿心、黄心和红心,经济使用价值不同。这也意味着,知道果实色泽性状形成的分子基本、发掘色泽艳丽的猕猴桃品种资源具有重要的基础理论意义和实际应用使用价值。

刘永胜详细介绍,内地客人喜欢红肉偏甜,而西方客人喜食黄肉偏酸或酸甜适中。总的来说,猕猴桃商业化品种常规要求外形美观大方,比如大小适中、金黄色、卵圆形等,还要特色美食独一无二、耐储运等。

“红心猕猴桃含有大批类黄酮和花青素等生物活性物质,具有很高的抗氧化工作能力,营养使用价值极高,特色美食独一无二,深受客人喜爱。科研工作中者往往关注其合成和调控的机理及相关的功用基因。”刘永胜说。

那么,红心猕猴桃为什么红?该团队有关猕猴桃功用基因组的研究,表一目了然备受关注的红心猕猴桃花青素分泌调控的分子机理。

研究人员选取的红心猕猴桃品种叫“红阳”,由四川省自然资源研究院选育,是我国第一个商业化、国际性化、大经营规模种植的红心猕猴桃品种。

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