古人云，桃李滿天下。桃起源于我國，適應性強，分布范圍十分廣泛，是研究植物對環(huán)境適應性的好模型。2021年3月10日凌晨，國際期刊《基因組研究》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，揭開了“桃李滿天下”的基因組變化奧秘，有助于幫助育種家建立應對氣候變化的植物品種適應性改良的新模式。
該研究團隊利用263份桃種質資源的基因組數(shù)據(jù)，構建了桃地方品種和野生近緣種的多類型變異組圖譜。研究發(fā)現(xiàn)，從基因組來看，桃地方品種和野生近緣種可以分為云貴高原、華南亞熱帶、長江中下游、華北平原、東北高寒、西北干旱和青藏高原7個生態(tài)型，與地理分布具有高度一致性，可見環(huán)境是驅動桃遺傳分布的主要動力。研究團隊同時在基因組中發(fā)現(xiàn)了2092個受選擇區(qū)間和2755個環(huán)境因子關聯(lián)位點，系統(tǒng)全面揭示了桃在適應不同環(huán)境條件下的基因組模式。
中國農(nóng)業(yè)科學院鄭州果樹研究所研究員王力榮介紹，在對相關基因位點的研究中，研究團隊發(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“干旱條件下桃果實更甜”的遺傳學基礎，以及果肉顏色適應性進化的遺傳機制。此外，研究團隊還發(fā)現(xiàn)，目前桃的開花期受全球氣候變暖影響，較20世紀80年代提前了10天，并找到了桃響應氣候變化的候選關鍵基因LNK1。以上研究結果為優(yōu)質、廣適的桃新品種培育提供了重要參考，同時有助于應對全球氣候變暖對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的研究。
該研究為鄭州果樹研究所桃種質資源團隊“1000 Peach Genome”計劃的階段性成果之一，該計劃以1000余份全球范圍內分布的桃野生近緣種、地方品種和培育品種為材料，對其進行全基因組測序，發(fā)掘控制重要農(nóng)藝性狀、抗性性狀和環(huán)境適應性的關鍵基因，解析桃進化馴化機理、重要農(nóng)藝性狀形成機制和環(huán)境適應性遺傳基礎，開發(fā)實用分子育種標記，為分子設計育種奠定基礎。王力榮表示，下一步，他們將利用豐富的種質資源，開展薔薇科果樹如何適應環(huán)境的遺傳學研究，為培育適應氣候變化的果樹新品種奠定理論基礎。
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