近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹(shù)研究所曹尚銀研究員帶領(lǐng)科研人員破譯軟籽石榴“突尼斯”全基因組，獲得了軟籽石榴‘突尼斯’高質(zhì)量基因組序列，為解析軟籽和硬籽石榴品種分化遺傳機(jī)制提供了基礎(chǔ)。該成果在線(xiàn)發(fā)表于《植物生物技術(shù)（Plant Biotechnology Journal）》。
石榴 (Punica granatum L.) 是一古老的落葉灌木果樹(shù)樹(shù)種，栽培歷史悠久。因其營(yíng)養(yǎng)豐富、藥用價(jià)值高、保健功能強(qiáng),越來(lái)越受到人們的重視，消費(fèi)群體不斷增加，產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)石榴栽植面積約180萬(wàn)余畝，位居世界第一。石榴被譽(yù)為“生命之果”，其果皮、果肉以及種子均含有豐富的類(lèi)黃酮、多酚、花青素等抗氧化物質(zhì)，有利于預(yù)防高血脂、高血壓、HIV、傳染性疾病、冠心病、前列腺癌癥等疾病。尤其是軟籽石榴品種，籽粒硬度小，食用時(shí)易于吞咽，避免了營(yíng)養(yǎng)的流失；此外，軟籽石榴市場(chǎng)售價(jià)通常是普通品種的2–4倍，是廣大果農(nóng)脫貧致富的良果佳品?！荒崴埂袷悄壳皣?guó)內(nèi)廣泛栽培的軟籽品種。與硬籽石榴相比，軟籽石榴的不抗凍，嚴(yán)重威脅和制約了軟籽石榴產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。高質(zhì)量的基因組圖譜為軟籽石榴遺傳改良研究奠定了重要基礎(chǔ)。
該研究基于二代和三代測(cè)序獲得了軟籽石榴‘突尼斯’高質(zhì)量基因組序列，基因組大小為320.31 Mb，Contig N50為4.49 Mb，注釋了33,594個(gè)基因。采用Hi-C光學(xué)技術(shù)結(jié)合遺傳圖譜將97.76%的序列組裝到了8對(duì)染色體上。與現(xiàn)有的‘泰山紅’石榴基因組相比，‘突尼斯’多組裝出了46.01Mb序列，Contig N50的平均長(zhǎng)度提升了46倍，在組裝完整度及精確度上都得到了極大地提升。
比較基因組學(xué)研究表明，軟籽‘突尼斯’基因組和硬籽‘泰山紅’‘大笨籽’基因組間存在著大量的SNP和InDel變異。對(duì)26個(gè)石榴品種進(jìn)行群體遺傳學(xué)分析表明，軟籽石榴群體和硬籽石榴群體間存在著大量的受選擇位點(diǎn)。尤其是Chr1上，存在著高達(dá)26.2Mb的受選擇區(qū)段。基因注釋信息表明，與基因組變異及選擇信號(hào)相關(guān)的基因潛在地影響著石榴硬籽和軟籽特性分化。
該研究得到中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程以及國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目資助。（通訊員 趙倩）
