本報北京10月13日電(記者胡其峰)近日,中國農科院蔬菜花卉所研究員、深圳農業基因組所副所長黃三文領導的研究團隊,通過對世界各地的360份番茄種質進行重測序分析,構建了完整的番茄遺傳變異組圖譜,為培育更加美味的番茄提供了新的工具。其最新研究成果于北京時間今天凌晨以長篇論文在線發表于《自然·遺傳學》(Nature Genetics)雜志。
此次科學家的研究成果揭示了番茄的進化歷史,并為番茄的基因挖掘和分子育種奠定了基礎。據黃三文介紹,今天我們食用的栽培番茄是由野生番茄馴化而來,其果實在重量、顏色、形狀等方面發生了顯著變化:野生番茄果實非常小,重量僅1~2克;而現代栽培番茄的果重是其祖先的100多倍。
通過群體遺傳學分析,該研究揭示了番茄果實變大,經歷了從醋栗番茄到櫻桃番茄再到大果栽培番茄的兩次進化過程,在此過程中,分別有5個和13個果實重量基因受到了人類的定向選擇。
研究團隊通過比較不同番茄群體的基因組差異,發現第5號染色體是決定鮮食番茄和加工番茄(主要用于生產番茄醬)差異的主要基因組區域。通過全基因組關聯分析,發現了決定粉果果皮顏色的關鍵變異位點,此位點的變異,使得成熟的粉果番茄果皮中不能積累類黃酮。這一發現為培育粉果番茄品種提供了有效的分子育種工具。目前,在番茄變異組大數據的基礎上,黃三文團隊正和美國科學院院士Harry Klee教授領導的團隊緊密合作,試圖闡明影響番茄風味的20多種揮發性物質的代謝和積累的機理,為培育更加美味的番茄提供新的工具。