近日,浙江農(nóng)林大學(xué)孫學(xué)鵬教授團(tuán)隊(duì)和安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)殷學(xué)仁教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在國(guó)際著名期刊《Plant Communications》(中科院1區(qū),IF=11.6)在線(xiàn)發(fā)表題為 “The haplotype-resolved genome assembly of the hexaploid kiwifruit Actinidia deliciosa reveals its hybrid origin and polysomic inheritance”(《六倍體美味獼猴桃單倍型基因組組裝揭示其雜交起源和多體遺傳》)的研究論文。該研究通過(guò)六倍體單倍型基因組的組裝,揭示了六倍體美味獼猴桃起源于約210萬(wàn)年前四倍體祖先(與中華獼猴桃親緣關(guān)系密切)和二倍體祖先(遺傳學(xué)特征類(lèi)似二倍體美味獼猴桃)的雜交事件,其基因組在多體遺傳作用下形成了統(tǒng)一的基因庫(kù)。

獼猴桃(獼猴桃屬)具有廣泛的倍性變異,自然群體中存在從二倍體、四倍體、六倍體直至更高倍性的多倍體物種。其中,美味獼猴桃(綠肉獼猴桃)為六倍體物種(2n=6x=174),而其近緣種中華獼猴桃(黃肉獼猴桃)則主要以二倍體(2n=2x=58)或四倍體形式存在。這種復(fù)雜的倍性多樣性反映了獼猴桃網(wǎng)狀進(jìn)化歷程,很可能是多個(gè)祖先譜系通過(guò)雜交和基因組加倍事件共同塑造的結(jié)果。因此,解析六倍體美味獼猴桃的起源與遺傳機(jī)制,對(duì)于理解多倍化如何進(jìn)化及指導(dǎo)育種具有重要意義。
本研究通過(guò)六倍體單倍型基因組的組裝,揭示了六倍體美味獼猴桃起源于約210萬(wàn)年前四倍體祖先(與中華獼猴桃親緣關(guān)系密切)和二倍體祖先(遺傳學(xué)特征類(lèi)似二倍體美味獼猴桃)的雜交事件,其基因組在多體遺傳作用下形成了統(tǒng)一的基因庫(kù)。盡管未發(fā)現(xiàn)明顯的亞基因組分化,但同源基因間存在輕度表達(dá)優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象,這可能源于遺傳的表觀(guān)差異,如調(diào)控區(qū)域的DNA甲基化修飾。

該研究由浙江農(nóng)林大學(xué)李曉龍副教授與德國(guó)萊布尼茨淡水生態(tài)與內(nèi)陸漁業(yè)研究所Heiner Kuhl博士為論文共同第一作者,浙江農(nóng)林大學(xué)孫學(xué)鵬教授與安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)殷學(xué)仁教授為共同通訊作者。該研究得到了浙江省自然科學(xué)基金及“海外優(yōu)青”等項(xiàng)目資助。
(園藝學(xué)院 李曉龍 孫學(xué)鵬)