中國農科院蔬菜花卉所王立浩研究團隊和(hé)程鋒研究團隊對(duì)來(lái)自12個(gè)辣椒種的(de)347份辣椒種質資源開展重測序,構建了(le)一年生栽培辣椒種的(de)全基因組變異圖譜,揭示了(le)其馴化(huà)選擇和(hé)育種改良的(de)曆程,同時(shí)鑒定了(le)辣椒果實朝向、果形、辣味等重要性狀的(de)遺傳調控位點及其群體選擇特征,爲辣椒品種的(de)遺傳改良提供了(le)重要理(lǐ)論依據。相關成果近日發表在《分(fēn)子植物(wù)》(Molecular Plant)上。
辣椒起源于中南(nán)美(měi)洲,在全世界範圍廣泛種植,我國辣椒播種面積和(hé)産值均居各類蔬菜首位,具有重要的(de)産業價值。辣椒栽培品種類型極爲豐富,但迄今爲止辣椒的(de)馴化(huà)選擇過程和(hé)特征、重要性狀的(de)遺傳基礎尚不清楚。
通(tōng)過對(duì)不同群組的(de)變異和(hé)遺傳多(duō)樣性比較,研究團隊從全基因組水(shuǐ)平揭示了(le)辣椒從野生/祖先種、地方品種到類型多(duō)樣化(huà)的(de)現代栽培品種的(de)馴化(huà)改良過程,首次提出辣椒栽培群體的(de)演化(huà)經曆了(le)兩步馴化(huà)過程,并且伴随不同類型基因集受到強烈的(de)馴化(huà)選擇。
研究還(hái)發現,第9群組——中國西南(nán)部雲貴川藏等高(gāo)海拔地區(qū)資源群組在中國辣椒類群中的(de)遺傳多(duō)樣性最高(gāo),提示中國西南(nán)部可(kě)能是辣椒引入較早和(hé)來(lái)源豐富的(de)地區(qū),具有一定的(de)次級起源或多(duō)樣化(huà)中心的(de)特征。
該研究對(duì)347份搜集自全球各地的(de)辣椒種質資源進行重測序和(hé)變異分(fēn)析,構建了(le)辣椒變異組圖譜。以遺傳變異爲基礎,結合地理(lǐ)來(lái)源、果實類型等特征,将一年生辣椒種群體分(fēn)爲了(le)9個(gè)主要群組。
基于變異組數據,研究團隊進一步開展了(le)辣椒群體的(de)全基因組關聯(GWAS)分(fēn)析,結合遺傳定位等研究,首次在植物(wù)中鑒定出并驗證了(le)控制果實朝向的(de)關鍵馴化(huà)基因Up。此外,研究還(hái)定位了(le)辣椒果實重要性狀相關的(de)多(duō)個(gè)基因位點,如調控果形的(de)fsi、調控辣味的(de)punv等。
該研究得(de)到國家重點研發計劃、中國農業科學院科技創新工程、大(dà)宗蔬菜産業技術體系、國家自然科學基金等項目支持。