近日，中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學與技術(shù)廣東省實驗室深圳分中心,，以下簡稱基因組所）周永鋒課題組在《植物生理學（Plant Physiology）》發(fā)表了題為“Population comparative genomics discovers gene gain and loss during grapevine domestication”的研究論文,。該研究使用群體比較基因組學的方法，揭示了葡萄在馴化過程中丟失和獲得的基因,，以及芳香化合物和抗病相關(guān)基因的變化。

植物馴化是始于數(shù)千年前的早期進化實驗,。在該過程中,，早期的農(nóng)民通過從野生作物群體中人工選擇農(nóng)作物，以獲得期望的農(nóng)藝性狀,。該過程對作物群體造成了中度或嚴重的瓶頸效應并顯著地改變了作物群體的基因組,。近年的研究表明，植物的馴化會導致有害單核苷酸位點突變（single nucleotide polymorphism,，SNP）和較大的結(jié)構(gòu)變異（structural variation,，SV）的積累，而這些變異往往會導致馴化群體中基因的獲得和丟失,，通常與重要農(nóng)藝性狀緊密相關(guān),，揭示這些變化對作物的育種具有重要意義。葡萄是世界上對經(jīng)濟貢獻最大的作物之一,，但由于其長讀長基因組數(shù)據(jù)的相對匱乏,，馴化帶來的基因組變化仍未探明。

該研究使用17個葡萄三代基因組測序數(shù)據(jù)，通過群體比較基因組學分析,，揭示了葡萄馴化過程中獲得和丟失的基因,，解析了野生葡萄與栽培品種的基因差異，并發(fā)掘了栽培品種抗性基因的丟失和芳香化合物相關(guān)基因的多樣性,，為推進現(xiàn)代育種技術(shù)在葡萄中的應用以及野生葡萄資源的利用提供了重要的理論基礎(chǔ),。

圖1 | 葡萄抗病相關(guān)基因分析

基因組所周永鋒研究員、彭艷玲博士為本文的共同通訊作者,，研究生龍頎明和曹碩為本文的共同第一作者,，劉眾杰博士、劉文文博士,、王怡雯博士,、肖華博士和研究生黃貴州、王旭參與了本研究,。周永鋒團隊成員對文章修改提出了寶貴的意見,。本研究得到了國家自然科學基金、國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學家基金(海外)和國家重點研發(fā)計劃的支持,。

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https://doi.org/10.1093/plphys/kiae039