日前,由中国农科院蔬菜花卉研究所领导的国际黄瓜变异组研究团队对115个黄瓜品系进行了深度重测序,并构建了包含360多万个位点的全基因组遗传变异图谱,为全面了解黄瓜这一重要蔬菜作物的进化及多样性提供了新思路,并为全基因组设计育种打下了基础,这也是国际黄瓜基因组计划继完成黄瓜全基因组序列图的绘制后的另一重大成果。相关研究已于10月20日在线发表在《自然?遗传学》杂志。
据国际黄瓜基因组计划的首席科学家、中国农科院蔬菜花卉研究所研究员黄三文介绍,科研团队在研究中对115个黄瓜品系进行了重测序,共发现330多万个单核苷酸多态性位点,33万多个小插入和删除和594个获得/缺失变异。基于这些所得数据,研究人员构建了一个单核苷酸分辨率的黄瓜遗传变异图谱。
研究中所挑选的115个黄瓜品系可分为印度类群、欧亚类群、东亚类群和西双版纳类群,其中印度类群主要来自于野生变种。通过比较分析发现,印度类群遗传多样性远远超过其他三个栽培变种。由此也证实了印度是黄瓜的发源地,也意味着野生资源中尚有很多待挖掘的基因资源。
野生黄瓜原本在印度被作为草药使用,果实小,口味苦,经过人类驯化,果实和叶片变大了,也没了苦味,变成了可口的蔬菜。本研究发现黄瓜基因组中有100多个区域受到了驯化选择,包含2000多个基因。其中7个区域包括了控制叶片和果实大小的基因,果实失去苦味的关键基因已经明确地定位在染色体5上一个包含67个基因的区域里,这为下一步克隆这一重要蔬菜驯化基因打下了基础。同时,研究还创造性地运用了群体分化这一新分析算法,发现了一个西双版纳黄瓜特有的突变,这一发现不仅为培育营养价值更高的黄瓜品种提供了分子育种工具,也为通过变异组快速挖掘重要性状基因提供了新思路。