西北農(nóng)林科技大學(xué)破譯花椒基因組，揭示花椒基因組的進(jìn)化和麻味物質(zhì)合成

西北農(nóng)林科技大學(xué)魏安智教授團(tuán)隊(duì)以鳳椒作為測(cè)序材料，采用二代＋三代的測(cè)序策略，同時(shí)結(jié)合Hi-C染色體構(gòu)象捕獲技術(shù)組裝了花椒染色體級(jí)別的參考基因組。組裝的參考基因組大小為4.23 Gb，是其同科植物甜橙的10倍之多。進(jìn)化分析顯示，花椒和甜橙之間的物種分化大約發(fā)生在3 500萬年前，之后，花椒在約2 600萬年前經(jīng)歷了一次獨(dú)立的全基因組復(fù)制事件（η-WGD），并在640萬年前發(fā)生了轉(zhuǎn)座子爆發(fā)事件，此后經(jīng)歷一系列染色體斷裂及融合，最終形成了如今的染色體（2n＝136）。研究人員利用上述基因組信息，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組和代謝組鑒定出參與花椒麻味物質(zhì)、單萜類物質(zhì)和花青素生物合成的結(jié)構(gòu)基因并分析這些基因在果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期的表達(dá)模式，并明確了花椒麻味物質(zhì)合成的代謝通路。該參考基因組為研究近期轉(zhuǎn)座子擴(kuò)增和全基因組復(fù)制事件對(duì)基因得失和基因組重建的影響提供了有價(jià)值的模型，并為加速花椒遺傳改良提供了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果于2021年9月在線發(fā)表在《Horticulture Research》上。