甜瓜（ Cucumis melo L.）是一種重要的園藝作物，位居十大水果之列。甜瓜分為薄皮甜瓜和厚皮甜瓜兩個(gè)亞種，多樣性豐富。長(zhǎng)期的人工選擇導(dǎo)致嚴(yán)重的馴化瓶頸，栽培品種的遺傳多樣性顯著低于野生種。當(dāng)前公開(kāi)的甜瓜基因組均是栽培類(lèi)型，在一定程度上限制了對(duì)甜瓜抗性基因及性狀相關(guān)關(guān)鍵變異的發(fā)掘。
半野生型甜瓜821表型。中國(guó)農(nóng)科院供圖
近日， 《園藝學(xué)研究》（Horticulture Research）在線發(fā)表了鄭果所甜瓜遺傳育種與栽培團(tuán)隊(duì)和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)合作發(fā)表的研究論文。他們組裝成功首個(gè)半野生型單倍型甜瓜T2T基因組。
甜瓜‘821’是來(lái)自印度的半野生種，對(duì)甜瓜新德里花葉病毒（ToLCNDV）等多種病害具有抗性。該研究完成了其自交系兩個(gè)單倍型T2T基因組的組裝，大小分別為~373 Mb和~364 Mb，包含27,685和27,258個(gè)蛋白編碼基因。
通過(guò)基因組比較發(fā)現(xiàn)，在11號(hào)染色體內(nèi)基因存在拷貝數(shù)變異，其中存在2個(gè)自噬基因可能與甜瓜新德里花葉病毒抗性顯著相關(guān)。另外，該甜瓜種內(nèi)存在呼吸躍變和非呼吸躍變類(lèi)型，是研究果實(shí)成熟的理想材料。
基于‘821’的T2T基因組，研究者通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析檢測(cè)到1個(gè)與果實(shí)成熟相關(guān)的顯著信號(hào)，并鑒定出候選基因CmABA2，其編碼一個(gè)細(xì)胞質(zhì)短鏈脫氫酶，參與脫落酸的生物合成。
研究提供了高質(zhì)量半野生的甜瓜T2T基因組，對(duì)于發(fā)掘甜瓜抗性相關(guān)基因和性狀改良具有重要意義。
該研究得到了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和海南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃）、歐洲研究理事會(huì)、和河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目的資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/hr/uhad182
