研究揭示莲雾果实成熟发育最重要的调控基因

作者：张晴丹   来源：中国科学报

莲雾，又名水蓊果，属桃金娘科蒲桃属热带常绿乔木果树。广泛种植在我国广西、海南、广东、云南、台湾等地。莲雾果实口感脆嫩、味道清甜，水分充足热量低，富含膳食纤维，具有较高的营养价值。莲雾作为新兴的热带水果，因其栽培历史较短，分布较局限，以致相关的基础研究较落后。由于缺乏栽培莲雾基因组序列以及相关遗传研究，严重阻碍了莲雾的育种进程。

近日，海南大学莲雾研究团队在《园艺研究》上发表论文，研究人员采用黑糖芭比莲雾作为研究品种，使用长读长测序技术对二倍体莲雾基因组组装，组装得出676.1 兆碱基的莲雾基因组，共11条染色体。对基因组注释得到45914个编码基因。GC占比基因组40.87%，重复序列占比51.27%。

系统发育分析表明，莲雾与近缘物种丁香分离大约在15百万年前。通过核型分析发现，莲雾祖先在6500万年前经历了桃金娘科共有的全基因组多倍化事件。

莲雾   受访者供图

莲雾基因组组装和莲雾果实发育的关键基因的挖掘   受访者供图

研究团队还采取不同发育阶段的莲雾果实以及在各种器官中的转录组材料，包括20天时的小果、40天时的小果、60天时的中果、75天时的中果、95天时的大果、110天时的大果、120天时的成熟果、功能性叶片、花朵和茎。对上述材料进行转录组测序，通过时间趋势分析发现与莲雾果实发育成熟趋势一致的关键基因模块，得到权重占比最重的三个NAC转录因子；结合共表达网络、热图绘制、进化分析进一步确证三个NAC转录因子Ssam8.1288 （SsNAC106）、Ssam8.1083 （SsNAC105） 和Ssam7.3635 （SsNAC94）是莲雾果实成熟发育最重要的调控基因。

综上，该研究利用新型长读长测序技术得到了莲雾高水平参考基因组序列，为莲雾的遗传研究和基因挖掘奠定了基础，也开启了莲雾分子育种的新征程。

相关论文信息：https://doi.org/10.1093/hr/uhae025