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Nat Commun:山东农大陈学森研究组揭示栽培苹果起源于新疆

摘要 : 2017年8月15日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》杂志在线发表了山东农业大学陈学森团队与美国康奈尔大学费章君研究组合作的一篇研究论文,研究报道了苹果种质资源研究突破。

2017年8月15日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》杂志在线发表了中国山东农业大学陈学森团队与美国康奈尔大学费章君研究组合作的一篇研究论文,研究报道了苹果种质资源研究突破。研究人员在分子水平上揭示了苹果起源、演化和驯化的规律,并证明世界栽培苹果起源于我国新疆。

苹果是世界温带地区栽培面积最大的果树之一,其起源演化与人类文明进步密不可分。陈学森、费章君两个科研团队合作,利用高通量测序及生物信息学技术,对亚洲、欧洲和美洲等地的苹果属24个种、117份种质资源进行了全基因组重测序,共检测到720万个高质量的最小基因单位(SNPs),为苹果资源研究和分子育种提供了海量有价值的基础数据。

研究人员发现,我国新疆境内的塞威士苹果保持较高的同源性且最原始,而同属中亚地区的哈萨克斯坦境内的塞威士苹果基因杂合度则相对较高。这说明,世界栽培苹果起源于我国新疆。

此外,研究结果显示,新疆塞威士苹果野生种沿古丝绸之路向西交流,逐渐演化形成当今的世界栽培苹果(西洋苹果)。而随着民族交往的增加,新疆塞威士苹果在向东交流中,与山荆子等野生苹果种杂交、驯化而产生了中国早期的绵苹果。而在果实大小进化方面,该论文首次提出了二步驯化模型;在遗传背景方面,由于苹果的自交不亲和特性,欧洲森林苹果等多种源基因的大规模渗透,导致栽培苹果具有较好的遗传多样性。

原文链接:

Genome re-sequencing reveals the history of apple and supports a two-stage model for fruit enlargement

原文摘要:

Human selecion has reshaped crop genomes. Here we report an apple genome variation map generated through genome sequencing of 117 diverse accessions. A comprehensive model of apple speciation and domestication along the Silk Road is proposed based on evidence from diverse genomic analyses. Cultivated apples likely originate from Malus sieversii in Kazakhstan, followed by intensive introgressions from M. sylvestris. M. sieversii in Xinjiang of China turns out to be an “ancient” isolated ecotype not directly contributing to apple domestication. We have identified selective sweeps underlying quantitative trait loci/genes of important fruit quality traits including fruit texture and flavor, and provide evidences supporting a model of apple fruit size evolution comprising two major events with one occurring prior to domestication and the other during domestication. This study outlines the genetic basis of apple domestication and evolution, and provides valuable information for facilitating marker-assisted breeding and apple improvement.

来源: Nature Communications 浏览次数:0

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