前后历时八年河南农业大学科研团队发布高质量桃树参考基因组

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2021-12-23 20:31:01 新京报

新京报讯（记者赵利新）近日，记者从河南农业大学得悉，该校冯建灿教授领衔的桃生物学与种质创新团队，前后历时八年时间，完成了温度敏感型半矮化桃基因组de novo组装，发布了高质量桃树参考基因组，并结合杂交群体重测序及转录组测序，解析了桃温度敏感型半矮化树型等农艺性状形成机制。

桃树生产存在的主要问题是用工量大，人工成本约占果品成本的60%，整形修剪几乎全部由人工完成。冯建灿教授团队针对桃产业中存在的“卡脖子”问题，积极开展桃种质资源创新与树体结构等重要农艺性状功能基因发掘等研究工作，希望选育出适宜于桃省力化栽培的具有“理想树型”的桃树新品种。

前后历时八年河南农业大学科研团队发布高质量桃树参考基因组

“中油桃14”基因组特征图片。受访者供图

据悉，为从遗传学角度解析桃温度温感型半矮化性状，冯建灿团队首先组装“中油桃14”的高质量基因组（图1），并利用构建的“黄水蜜”（HSM，普通型）×CN14的杂交群体，连续3年性状观察统计，发现CN14为温度敏感型半矮化的显性杂合基因型，杂交子代中温度敏感型半矮化与普通型呈现1：1分离；通过对杂交子代重测序与表型进行关联分析，利用GWAS和遗传图谱将其定位于3号染色体；结合转录组发现定位区间的PpTIP2基因表达与温度敏感型半矮化性状极其相关，进一步发现其启动子变异与表型一致；进而利用启动子活性分析，发现高温条件下CN14特异启动子活性显著高于HSM启动子，表明CN14特异启动子受温度诱导，进一步表明PpTIP2在温度敏感型半矮化性状形成中具有重要作用。此发现为桃温度敏感型半矮化性状高效育种提供理论支撑，为人工调节桃树生长发育和树型具有重要的意义。

在植物漫长的进化过程中，个体形成了极其丰富的遗传变异，所以，单个基因组不能涵盖物种的全部遗传信息，因此，一个完整、准确的高质量基因组对解析性状遗传密码至关重要。该研究基于新组装的CN14基因组，对花型、花径、果皮茸毛有/无、果实成熟期、近核红色素和单重瓣等14个农艺性状进行GWAS分析，发现了一些新的线索，为进一步解析相关性状的形成机理提供新的思路和借鉴意义。

团队成员连晓东博士全程参与整个研究，从最初的杂交群体构建、连续多年表型观测，到通过基因组结合表型分析找到候选基因，前后历时八年。连博士表示，科研的路上虽然时有艰辛，但是有明确的目标，有导师冯建灿教授的悉心指导和不断鼓励，持之以恒，通过育种和基础研究结合，相信我们团队一定能够培育出适宜省力化栽培的品种。

新京报记者赵利新

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