北京市農(nóng)林科學(xué)院解密佛手瓜基因組及其果實(shí)生長發(fā)育調(diào)控機(jī)制

北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心（國家蔬菜工程技術(shù)研究中心）左進(jìn)華副研究員團(tuán)隊(duì)與英國諾丁漢大學(xué)Donald Grierson教授（英國皇家科學(xué)院院士、中國工程院外籍院士）團(tuán)隊(duì)在國際上首次發(fā)布了高質(zhì)量的佛手瓜基因組，通過三代測序技術(shù)結(jié)合Illumina測序和Hi-C技術(shù)，最終組裝基因組大小為606.42 Mb，共97.04%的測序序列被錨定在14對(duì)染色體上，其中包含473個(gè)contigs和103個(gè)scaffolds，N50長度分別為8.40 Mb和46.56 Mb，基因組中65.94%為重復(fù)序列，含有28 237個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因，為佛手瓜遺傳育種和基因發(fā)掘提供重要的基因信息?；蚪M比較分析和系統(tǒng)發(fā)育分析揭示了佛手瓜的進(jìn)化歷程與物種親緣關(guān)系，通過與其他13個(gè)物種基因家族比較，發(fā)現(xiàn)佛手瓜與蛇瓜的進(jìn)化關(guān)系最為密切，并在2 700萬～4 500萬年前由它們的共同祖先分化而來，同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)佛手瓜在2 100萬～2 900萬年間發(fā)生了一次全基因組復(fù)制事件，是葫蘆科內(nèi)的第3次全基因組復(fù)制事件，為佛手瓜基因進(jìn)化研究提供了理論依據(jù)；此外，研究還對(duì)佛手瓜果實(shí)3個(gè)不同生長發(fā)育期的轉(zhuǎn)錄組和代謝組進(jìn)行了系統(tǒng)分析，在果實(shí)生長發(fā)育前期，共鑒定出385個(gè)差異基因和34個(gè)差異代謝物，在果實(shí)生長發(fā)育后期，鑒定出1 033個(gè)差異基因和57個(gè)差異代謝物，這些差異基因和差異代謝物主要與佛手瓜果實(shí)生長發(fā)育過程中的植物激素、質(zhì)地、風(fēng)味、類黃酮生物合成有關(guān)，并據(jù)此構(gòu)建了佛手瓜果實(shí)生長發(fā)育調(diào)控模型，為葫蘆科植物的基因組進(jìn)化和果實(shí)生長發(fā)育調(diào)控機(jī)理研究提供了理論依據(jù)。

相關(guān)研究成果于2021年2月2日在線發(fā)表在《Horticulture Research》上。