桃是世界主要果樹種類。桃起源于我國，適應性強，分布范圍十分廣泛，自古就有“桃李滿天下”的說法，是研究植物環(huán)境適應性的良好材料，也被認為是薔薇科果樹研究的模式樹種。3月10日凌晨，《基因組研究（Genome Research）》發(fā)表了由中國農(nóng)業(yè)科學院鄭州果樹研究所王力榮團隊領銜完成的多個環(huán)境因子對桃基因組影響的遺傳分析，給“桃李滿天下”賦予了遺傳學含義，有助于幫助育種家建立應對氣候變化品種適應性改良的新模式。
該研究利用263份桃種質(zhì)資源的基因組數(shù)據(jù)，構建了桃地方品種和野生近緣種的“SNP+InDel+SV”多類型變異組圖譜。通過親緣關系和群體結構分析，發(fā)現(xiàn)桃地方品種和野生近緣種可以分為7個生態(tài)型，與地理分布具有高度一致性，通過環(huán)境、基因組、地理分布的mantel檢驗，發(fā)現(xiàn)環(huán)境是驅(qū)動遺傳分布的主要動力。開展了全基因組受選擇分析和環(huán)境關聯(lián)分析（GWEAS），發(fā)現(xiàn)了2092個受選擇區(qū)間，2755個環(huán)境因子關聯(lián)位點，系統(tǒng)全面揭示了桃適應不同環(huán)境條件的基因組模式?；谏鲜鼋Y果，研究發(fā)掘了控制桃抗寒性、高原適應性和花期緯度適應性的關鍵基因及其變異機制；闡明了干旱誘導的桃果實糖積累的遺傳學基礎，以及果肉顏色適應性進化遺傳機制；利用長達30多年的物候期長期監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)桃開花期受全球氣候變暖的影響較20世紀80年代提前了10天，并鑒定了桃響應氣候變化的候選關鍵基因LNK1。研究結果為優(yōu)質(zhì)、廣適新品種培育和應對氣候變化提供了重要參考，同時有助于應對全球氣候變暖對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。
該研究為鄭州果樹研究所桃種質(zhì)資源團隊“1000 Peach Genome”計劃的階段性成果之一，此前團隊已經(jīng)在桃基因組變異特征、人工選擇對桃基因組的修飾、馴化和農(nóng)藝性狀關聯(lián)分析方面取得重要進展，該研究則主要揭示了自然選擇對桃基因組的影響及桃適應不同環(huán)境的遺傳學基礎。至此，團隊已經(jīng)在桃重要農(nóng)藝性狀形成與環(huán)境適應性基礎研究方面取得階段性成果，“十四五”期間將繼續(xù)圍繞這兩方面進一步開展相關工作。
鄭州果樹所聯(lián)合了華中農(nóng)業(yè)大學、康奈爾大學、中國農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所、西班牙農(nóng)業(yè)食品與技術研究所等4家國內(nèi)外機構開展研究，得到了中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學基金面上項目、農(nóng)作物物種保護項目的資助和國家園藝種質(zhì)資源庫的材料和數(shù)據(jù)支撐。
該研究為鄭州果樹研究所桃種質(zhì)資源團隊“1000 Peach Genome”計劃的階段性成果之一，此前團隊已經(jīng)在桃基因組變異特征、人工選擇對桃基因組的修飾、馴化和農(nóng)藝性狀關聯(lián)分析方面取得重要進展，該研究則主要揭示了自然選擇對桃基因組的影響及桃適應不同環(huán)境的遺傳學基礎。至此，團隊已經(jīng)在桃重要農(nóng)藝性狀形成與環(huán)境適應性基礎研究方面取得階段性成果，“十四五”期間將繼續(xù)圍繞這兩方面進一步開展相關工作。
鄭州果樹所聯(lián)合了華中農(nóng)業(yè)大學、康奈爾大學、中國農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所、西班牙農(nóng)業(yè)食品與技術研究所等4家國內(nèi)外機構開展研究，得到了中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國家自然科學基金面上項目、農(nóng)作物物種保護項目的資助和國家園藝種質(zhì)資源庫的材料和數(shù)據(jù)支撐。
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