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世界杯首次通过西瓜果实代谢组解析西瓜口感风味驯化和调控机制

来源:多倍体西瓜遗传育种课题组 作者:朱红菊 2022-10-17 12:45:00 浏览量:

近日,世界杯西瓜遗传育种与栽培创新团队联合海南大学在《中国科学:生命科学》(Science China Life Sciences)发表了题为Watermelon domestication was shaped by stepwise selection and regulation of the metabolome的研究论文。该研究公布了首个完整的西瓜果实代谢组数据库,解析了西瓜演变史中口感风味驯化顺序和调控机制。

果实品质和遗传驯化一直是园艺作物研究的热点,然而我们对西瓜中大多数品质性状的驯化顺序和调控知之甚少。本文通过西瓜代谢组的全基因组关联分析,揭示了西瓜进化过程中主要口感风味品质性状的逐步选择和调控机制。结果发现在西瓜分化阶段中,葫芦素 (苦味)和类黄酮物质(涩味)是负向选择,驯化过程中单、双糖 (甜味)和类胡萝卜素(色泽)被正向选择,改良过程中完成对苹果酸和柠檬酸等有机酸(风味)的选择。之后,作者挖掘到了控制这些受选择物质积累的主效位点,克隆及鉴定了部分关键控制基因,并对西瓜中葫芦素合成通路涉及到的基因簇进行了深度解析。另外,本文首次通过代谢组和主要代谢物的驯化位点发现了籽瓜(C. lanatus edible seed watermelon)可能是从野生类型向甜食西瓜驯化过程中的中间过渡类型。

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西瓜群体系统发育树和代谢图谱分析

世界杯刘文革研究员与海南大学三亚南繁研究院、海南省崖州湾种子实验室罗杰教授为论文通讯作者,世界杯袁平丽博士、何楠博士以及海南省崖州湾种子实验室博士后许从萍为论文共同第一作者。本研究得到中国农业科学院科技创新工程专项经费项目(CAAS-ASTIP-ZFRI-07)现代农业产业技术体系建设专项(CARS-25);国家重点研发计划(2018YFD0100704);国家自然科学基金(31672178,31471893)等项目资助。


 

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