日前,深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所(以下簡稱“基因所”)的最新研究成果,在線發(fā)表于權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《NatureGenetics(自然·遺傳學(xué))》雜志上?;蛩ㄟ^對360份番茄種質(zhì)全基因組的分析,闡明了番茄馴化和育種的基因組學(xué)歷史,為番茄生物學(xué)研究提供了新的工具,奠定了番茄全基因組設(shè)計(jì)育種的基礎(chǔ)。這項(xiàng)研究是我國在番茄研究方面繼2012年完成番茄全基因組序列圖的繪制后另一重要成果,極大推進(jìn)了番茄基因組研究的進(jìn)程。
據(jù)該研究團(tuán)隊(duì)主要負(fù)責(zé)人黃三文研究員介紹,番茄起源于南美洲的印地斯山脈,隨著人類遷移經(jīng)由北美洲傳到歐洲,逐漸擴(kuò)散到世界各地。如今番茄的品種多樣,是世界范圍內(nèi)普遍種植的第一大蔬菜作物,每年全球市場總價(jià)值達(dá)550億美元。同時(shí),番茄也是植物遺傳、發(fā)育和生理研究的重要模式系統(tǒng)。我們?nèi)粘J秤玫拇蠊耘喾咽怯梢吧疡Z化而來的,野生番茄果實(shí)非常小,只有1克~2克重,經(jīng)過長期的人工馴化,現(xiàn)代栽培番茄的果重是其祖先的100多倍。然而,番茄果實(shí)變大的人工馴化過程一直缺乏全面研究。
因此,基因所借助最新配置的超算平臺進(jìn)行基因組大數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)番茄果實(shí)變大經(jīng)歷了從野生醋栗番茄形成櫻桃番茄,最終成為大果栽培番茄的兩步馴化過程,分別有5個(gè)和13個(gè)基因受到了人工定向選擇。同時(shí),發(fā)現(xiàn)了加工番茄(主要用于番茄醬加工)的主要基因組特征,闡明了粉果番茄形成的原因。這些研究成果為番茄育種提供了有效的分子工具。