几千年前,南美洲的人们开始驯化桔梗(Solanum pimpinellifolium),这是一种杂草丛生的植物,果实小而味浓。随着时间的流逝,这种植物演变成我们所知的番茄(S. lycopersicum),这是育种栽培技术的成果。
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尽管与野生祖先相比,当今的西红柿更大且更易于种植,但它们对疾病和环境压力(如干旱和盐渍土壤)的抵抗力也较弱。
由张俊飞(Zhangjun Fei)领导、美国国家科学基金会资助的博伊斯·汤普森研究所的研究人员,创建了优质的小叶金枪鱼参考基因组,并发现了构成水果风味,大小和成熟,胁迫耐受性和抗病性的基因组部分。结果发表在《自然通讯》上。
Fei说:“该参考基因组将使研究人员和植物育种者能够改善番茄的果实品质和胁迫耐受性等特性,例如,通过帮助他们在现代番茄中发现新基因以及从S中重新引入基因。随着时间的流逝,褐变链霉菌被驯化而失去的pimpinellifolium。”
尽管其他小组以前曾对过平菇链球菌进行过测序,但 Fei 表示,这个参考基因组更加完整和准确,这在一定程度上要归功于能够读取非常长的DNA片段的尖端测序技术。
“西红柿的许多已知特性是由结构变异引起的,所以这就是我们专注于它们的原因,”费说。 “结构变体也被研究不足,因为它们更难以识别。”
Fei的研究小组比较了平菇中的参比基因组基因与栽培的番茄(称为Heinz 1706)的基因组,发现了超过92,000个结构变异。
然后,研究人员对番茄全基因组进行了梳理,该数据库包含了725种以上栽培的且密切相关的野生番茄的基因组,并发现了与许多重要性状有关的结构变异。例如,现代栽培的西红柿具有一些基因组缺失,从而降低了其番茄红素的含量,具有营养价值的红色色素,以及一种插入物,降低了其蔗糖含量。
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